ACÚSTICA, RUÍDOS E PERDA DE AUDIÇÃO
Prof. Dr. João Candido Fernandes
Depto de Engenharia Mecânica, FEB, UNESP, Bauru, SP, Brasil, [email protected]
Resumo: O objetivo do curso é apresentar o projeto acústico
de um ambiente (auditórios, igrejas, teatros, anfiteatros,
estúdios, residências, salas de aula, ginásios, boates, etc.). O
curso compreende o estudo de isolamento e tratamento
acústico de ambientes bem como a indicação dos
equipamentos eletroacústicos para sonorização de
ambientes. O curso oferecerá aos participantes as técnicas
para reduzir o risco de perda auditiva dos empregados de
uma empresa. Serão estudados métodos de atenuação do
ruído, técnicas de dificultar a propagação do som e a correta
utilização de Equipamentos de Proteção Individual (EPI). O
curso será voltado a profissionais das áreas Civil, Elétrica,
Mecânica e Agronômica.
sons e os sons com mais de 20.000 Hz são chamados de
ultra-sons. Esta faixa de freqüências entre 20 e 20kHz é
definida como faixa audível de freqüências ou banda
audível.
Dentro da faixa audível, verificamos que o ouvido
percebe as freqüências de uma maneira não linear.
Experiências demonstram que o ouvido humano obedece a
Lei de Weber de estímulo/sensação, ou seja, as sensações
como cor, som, odor, dor, etc., variam como o logaritmo dos
estímulos que as produzem.
Assim, os intervalos entre os sons de 100 e 200 Hz, 200
e 400 Hz, 400 e 800 Hz parecerão iguais ao nosso ouvido.
Portanto, pela Lei de Weber, concluímos que o intervalo
entre freqüências não se mede pela diferença de freqüências,
mas pela relação entre elas. Desta maneira, se define uma
oitava como sendo o intervalo entre freqüências cuja relação
seja igual a 2.
Palavras-chave: Acústica, projeto, ruído, conforto, perda
auditiva.
1. INTRODUÇÃO
O som é um fenômeno vibratório resultante de variações
da pressão no ar. Essas variações de pressão se dão em
torno da pressão atmosférica e se propagam
longitudinalmente, à velocidade de 344 m/s para 20 º C.
Qualquer fenômeno capaz de causar ondas de pressão no
ar é considerado uma fonte sonora. Pode ser um corpo
sólido em vibração, uma explosão, um vazamento de gás a
alta pressão, etc.
Basicamente, todo som se caracteriza por três variáveis
físicas: freqüência, intensidade e timbre. Vamos fazer um
estudo mais detalhado de cada uma delas.
200
100
400
200
800
400
2
1 oita va
Esta é a razão que intervalos entre as notas DÓ
sucessivas de um teclado de piano parecem sempre iguais,
constituindo o intervalo de uma oitava. Em qualquer
representação gráfica (figuras ou gráficos) colocamos a
freqüência em escala logarítmica, por ser a forma que mais
se aproxima da sensação do nosso ouvido (Figura 1).
Atualmente, usamos como freqüência de referência
(padronizada pelo SI), o valor de 1000 Hz, ficando as
oitavas com freqüência central em 500, 250, 125, 62,5,
31,25, e 2.000, 4.000, 8.000 e 16.000 Hz.
Freqüência
Freqüência (f) é a número de oscilações por segundo do
movimento vibratório do som. Para uma onda sonora em
propagação, é o número de ondas que passam por um
determinado referencial em um intervalo de tempo.
Chamando de l o comprimento de onda do som e V a
velocidade de propagação da onda, pode-se escrever :
As freqüências audíveis são divididas em 3 faixas:
- Baixas freqüências ou sons graves - as 4 oitavas de
menor freqüência, ou seja, 31,25 , 62,5 125 e 250 Hz.
- Médias freqüências ou sons médios - as três oitavas
centrais, ou seja, 500, 1000 e 2000 Hz.
V=l.f
- Altas freqüências ou sons agudos - as três oitavas de
maior freqüência, ou seja, 4.000, 8.000 e 16.000 Hz.
A unidade de freqüência (SI) é ciclos por segundo, ou
Hertz (Hz). Portanto, um som de 32 Hz tem uma onda de
10,63 m e, um som de 20.000 Hz tem um comprimento de
onda de 1,7 cm.
O nosso ouvido é capaz de captar sons de 20 a 20.000
Hz. Os sons com menos de 20 Hz são chamados de infra-
1
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1275
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
Figura 1 - Freqüências do piano
2
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1276
suficiente apenas para acender uma lâmpada de 50 ou 60
Watts.
Ao fazermos uma relação entre a intensidade sonora e a
audição, novamente nos encontramos com a Lei de Weber,
ou seja, conforme aumentamos a intensidade sonora o nosso
ouvido fica cada vez menos sensível; ou ainda, precisamos
aumentar a intensidade de maneira exponencial para que o
ouvido "sinta" o som de maneira linear.
Intensidade
A intensidade do som é a quantidade de energia contida
no movimento vibratório. Essa intensidade se traduz com
uma maior ou menor amplitude na vibração ou na onda
sonora. Para um som de média intensidade essa amplitude é
da ordem de centésimos de milímetros.
A intensidade de um som pode ser medida através de
dois parâmetros:
- a energia contida no movimento vibratório (W/cm2)
- a pressão do ar causado pela onda sonora (BAR = 1
dina/cm2)
Como valor de referência para as medições, fixou-se a
menor intensidade sonora audível. Esse valor, obtido da
média da população, foi de:
- para energia = 10 -16 W/cm2
- para pressão = 2 x 10 -4 BAR
Como podemos notar, do ponto de vista físico, a energia
contida num fenômeno sonoro é desprezível. A energia
sonora contida num grito de "gol" de um estádio de futebol
lotado, mal daria para aquecer uma xícara de café. Se a
energia da voz de toda a população de uma cidade como
Bauru fosse transformada em energia elétrica, seria o
Desta maneira, quando escutamos um aparelho de som
que esteja reproduzindo 20 Watts de potência elétrica, e
aumentamos instantaneamente a sua potência para 40 Watts,
o som nos parecerá mais intenso. Se quisermos agora,
aumentar mais uma vez o som para que o resulte a mesma
sensação de aumento, teremos que passar para 80 Watts.
Portanto, usamos uma escala logarítmica para a
intensidade sonora, da mesma maneira que usamos para a
freqüência.
Para sentirmos melhor o problema, analisemos o gráfico
da figura 1.5., onde temos intensidades sonoras desde 10-16
W/cm2 (limiar de audibilidade), até 10-2 W/cm2 (limiar da
dor).
Figura 2 – Esquema da formação da escala em decibels
3
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1277
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
Nota-se que o nosso ouvido tem capacidade de escutar
sons cuja diferença de intensidade seja de cem trilhões de
vezes. Se quiséssemos usar a escala linear de intensidade
sonora, teríamos que dizer, por exemplo, que o ruído da rua
de uma cidade é 100 milhões de vezes mais intenso que o
menor som audível. Logo se vê a improbidade desses
números:
matematicamente
são impraticáveis
e,
fisiologicamente, não refletem a sensação audível.
Para contornar esses problemas lançamos mão da escala
logarítmica. Vamos usar apenas o expoente da relação
(figura 2) e dizer que o ruído da rua está 8 BELs acima do
limite de audibilidade (com valor de 0 BEL). O nome BEL
foi dado em homenagem a Alexandre Graham Bell,
pesquisador de acústica e inventor do telefone.
Agora a escala ficou reduzida em excesso, pois, entre o
limiar de audibilidade e o ruído da rua existem mais de 8
unidades de sons audíveis. Foi criado, então, o décimo do
BEL, ou seja, o decibel: dizemos agora que o ruído da rua
está 80 dB (com o "d" minúsculo e o "B" maiúsculo), acima
do valor de referência.
Voltando ao exemplo do aparelho de som com 20 Watts,
digamos que o aparelho reproduza 60 dB de nível de
intensidade sonora no ambiente; com 40 W, o aparelho
reproduzirá 63 dB, e com 80 W, 66 dB. Da mesma forma,
um avião à jato produz perto de 140 dB de NIS; dois aviões
idênticos produzirão 143 dB.
Desta forma, se uma máquina produz 60 dB, mil
máquinas idênticas produzirão 90 dB. Para um operário
trabalha 8 horas/dia num ambiente com 100 dB de ruído, se
ele trabalhar apenas 4 horas/dia ele estaria exposto, em
média a 97 dB.
Portanto, na escala em decibels, o dobro de 70
dB é 73 dB, assim como o dobro de 120 dB é 123
dB. A metade de 90 dB é 87 dB, assim como a
metade 150 dB é 147 dB.
A figura 3 mostra alguns níveis de intensidade de som.
É importante notar que existe uma nítida divisão entre os
sons que se apresentam abaixo e acima da voz humana; os
sons com níveis inferiores à nossa voz são naturais,
confortáveis e não causam perturbação; ao contrário, os sons
superiores à voz humana podem ser considerados ruídos,
normalmente são produzidos por máquinas, são
indesejáveis, e causam perturbação ao homem.
Portanto, o número de decibels (dB) nada mais é
que aquele expoente da relação das intensidades
físicas, multiplicado por 10.
A intensidade sonora medida em decibels é
definida como Nível de Intensidade Sonora (NIS) ou
Sound Intesity Level (SIL), em inglês.
Portanto devemos sempre ter em mente:
Timbre
Se nós tocarmos a mesma nota (mesma freqüência) com
a mesma intensidade, em um piano e em um violino,
notamos claramente a diferença. Em linguagem comum,
dizemos que os seus timbres são diferentes. Portanto, o
timbre nos permite reconhecer a fonte geradora do som.
Tecnicamente, o timbre é a forma de onda da vibração
sonora (Fig. 4).
Intensidade Sonora  Watts / cm 2
Nível de Intensidade Sonora - NIS -  decibels
(dB)
Análise Espectral
A análise espectral é o estudo das freqüências que
compõem um som complexo. Existem várias maneiras
de proceder esta análise.
Espectro (spectrum) de freqüências - O espectro de
um som se refere à relação entre amplitude e freqüência de
um som complexo. O matemático francês Jean Baptiste
Fourier (1768 – 1830) foi o primeiro a aplicar este método
de análise, conhecido hoje com o nome de Análise de
Fourier. Este método demonstra que qualquer forma de
onda pode ser decomposta em uma soma de ondas
senoidais. A freqüência destas ondas senoidais que formam
o espectro guardam uma relação numérica com a freqüência
mais baixa da série que, por este motivo, é chamada de
freqüência fundamental (f0). As demais freqüências, que
forem múltiplos inteiros da freqüência fundamental, com
valores iguais a 2 f0, 3f0, 4 f0, 5 f0, são os sobretons de f0 e
são conhecidas como tons harmônicos ou freqüências
harmônicas, sendo registradas por f1, f2, f3, .... fn. A Figura
5 ilustra a Análise de Fourier.
A unidade de medida de intensidade
sonora é W / cm2 ou BAR.
O decibel não é uma unidade de medida,
mas apenas uma escala.
O plural de decibel é decibels. O termo
"decibeis" é errado, em-bora tenha se
tornado de uso popular.
Assim, o NIS, medido em decibels, satisfaz a construção
fisiológica do nosso ouvido. Matematicamente podemos
escrever :
NIS = 10 .log
I
Iref
sendo I a intensidade sonora de um som, e Iref = 10 -16
W / cm 2 .
4
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1278
Figura 3 - Exemplos de Níveis de Intensidade Sonora (NIS).
Figura 4 - Forma de onda da nota de uma flauta.
5
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1279
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
forma de onda pode ser decomposta em uma soma de ondas
senoidais. A freqüência destas ondas senoidais que formam
o espectro guardam uma relação numérica com a freqüência
mais baixa da série que, por este motivo, é chamada de
freqüência fundamental (f0). As demais freqüências, que
forem múltiplos inteiros da freqüência fundamental, com
valores iguais a 2 f0, 3f0, 4 f0, 5 f0, são os sobretons de f0 e
são conhecidas como tons harmônicos ou freqüências
harmônicas, sendo registradas por f1, f2, f3, .... fn. A Figura
5 ilustra a Análise de Fourier.
Análise Espectral
A análise espectral é o estudo das freqüências que
compõem um som complexo. Existem várias maneiras
de proceder esta análise.
Espectro (spectrum) de freqüências
O espectro de um som se refere à relação entre amplitude
e freqüência de um som complexo. O matemático francês
Jean Baptiste Fourier (1768 – 1830) foi o primeiro a aplicar
este método de análise, conhecido hoje com o nome de
Análise de Fourier. Este método demonstra que qualquer
Tipo de onda (em função do tempo)
Espectro (em função da Freq.)
Amplitude
Tom puro
(senoide)
F1
Freqüência
Amplitude
Onda Quadrada
F1
Onda complexa
F2
F3
F4
F5
F6
Freq
Amplitude
Freq
Figura 5 - Análise de Fourier.
Densidade Espectral de Energia (Power Spectral
Density)
A Densidade espectral apresenta a energia do fenômeno
vibratório em função da freqüência. O gráfico de densidade
espectral mostra a energia da onda sonora para cada
freqüência discreta ou banda de freqüência. A Figura 6
apresenta um diagrama de Densidade espectral de energia. A
Figura 7 mostra outros exemplos de espectros e densidade
espectral.
no item b é mostrada a combinação de duas ondas
senoidais: o sinal resultante é periódico e o espectro de
freqüências mostra a decomposição do sinal.
a figura 7c mostra uma onda quadrada: trata-se de um
sinal periódico e o espectro de freqüências acusa a formação
de um grande número de harmônicas.
no item d vemos um sinal não periódico: o espectro de
freqüências não acusa valores específicos de freqüências,
pois estes seriam em número infinito. Assim, apenas é
possível obter-se a densidade espectral de energia.
Com essas colocações, podemos definir agora o que é
ruído. Trata-se de um som indesejável, não periódico, que
não é possível montar o seu espectro de freqüências, mas
apenas a densidade espectral.
Vamos analisar com atenção a figura 7.
A figura 7a mostra uma onda senoidal, portanto, um
sinal puro.
6
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1280
Energia/freqüência
freqüência
Figura 6 - Densidade espectral para um som complexo.
harmônicas sem qualquer classificação ou ordem de
composição. Normalmente seu espectro é de banda larga
(de freqüências), compacto e uniforme, sendo comum
aparecer uma maior predominância de uma faixa de
freqüências (graves, médias ou agudas). O espectro de
freqüências de um ruído tem um difícil interpretação,
preferindo-se a densidade espectral. (Figura 8).
O Ruído
A definição de ruído é um tanto ambígua. De um modo
geral pode ser definida como um som indesejável. Assim
vamos apresentar duas definições para o ruído :
Definição Subjetiva : Ruído é toda sensação
auditiva desagradável ou insalubre.
Nas últimas décadas os ruídos se transformaram em uma
das formas de poluição que afeta a maior quantidade de
pessoas. A partir de 1989 a Organização Mundial da
Saúde já passou a tratar o ruído como problema de saúde
pública
Nos próximos capítulos estudaremos, em detalhes, todos
os aspectos do ruído.
Definição Física : Ruído é todo fenômeno acústico não
periódico, sem componentes harmônicos definidos.
Os Ruídos padronizados usados em ensaios
Por conter um grande número de freqüências, alguns
ruídos foram padronizados, sendo usados em testes e
calibração de equipamentos eletroacústicos. Os principais
são:
Fisicamente falando, o ruído é um som de grande
complexibilidade,
resultante
da
superposição
desarmônica de sons provenientes de várias fontes. Seu
espectro sempre será uma confusa composição de
7
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1281
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
Figura 7 - Espectro e densidade espectral de sons.
8
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1282
Amplitude
Ruído
freqüência
Amplitude
freqüência
Figura 8 - Espectro e densidade espectral de um ruído
Ruído aleatório – É o ruído cuja densidade espectral de energia é próxima da distribuição de gauss.
Amplitude
Banda audível
freqüência
Ruído branco – É o ruído cuja densidade espectral de energia é constante para todas as freqüências audíveis. O som de
um ruído branco é semelhante ao de um televisor „fora do ar‟.
9
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1283
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
Amplitude
Energia
Banda audível
freq
freq
Banda audível
Espectro
Densidade Espectral
Ruído Rosa – É o ruído cuja densidade espectral de energia é constante para todas as freqüências.
Amplitude
Energia
Banda audível
freq
freq
Banda audível
Espectro
Densidade Espectral
terão um comprimento de onda l, mostrado na Figura 2.1, e
uma velocidade de propagação.
A velocidade de propagação do som depende da
densidade e da pressão do ar e pode ser calculada pela
equação :
2. Propriedades do Som
Princípio de Huygens-Fresnel
A propagação do som no ar se dá a partir da fonte
geradora, em todas as direções. Por ser uma vibração
longitudinal das moléculas do ar, esse movimento
oscilatório é transmitido de molécula para molécula, até
chegar aos nossos ouvidos, gerando a audição.
O Princípio Huygens-Fresnel se aplica a essa
propagação: cada molécula de ar, ao vibrar, transmite para a
vizinha a sua oscilação, se comportando como uma nova
fonte sonora.
A seguir são discutidas as propriedades da propagação
no ar.
V = 1,4.
P
D
onde P é a pressão atmosférica e D a densidade no SI.
Se tomarmos P= 105 Pa e D=1,18 kg/m3, obteremos a
velocidade V= 344,44 m/s.
Devemos levar em consideração que a densidade do ar é
bastante influenciada pelo vapor d'água (umidade). Porém,
o fator que mais influi na velocidade do som é a
temperatura.
De uma maneira aproximada, entre - 30 ºC e + 30 ºC,
podemos calcular a velocidade do som no ar em função da
temperatura, pela seguinte equação :
Propagação Livre
A propagação do som no ar se dá a partir da fonte
geradora, com a formação de ondas esféricas. Essas ondas
10
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1284
V = 331,4 + 0.607 . t
A Atenuação do som na propagação :
 é diretamente proporcional à freqüência, ou seja,
o som agudo "morre" em poucos metros, enquanto
que o som grave se pode ouvir a quilômetros de
distância.
 é inversamente proporcional à temperatura.
 é inversamente proporcional à umidade.
 a poluição do ar, principalmente o monóxido e
dióxido de Carbono,
são muito absorventes,
atenuando bastante o som.
 não sofre influência da pressão atmosférica.
onde a Velocidade V está em m/s e a temperatura t em º
Celsius.
A Tabela 1 mostra a velocidade de propagação do som no
ar em função da temperatura, supondo-se uma umidade
relativa de 50 %.
Tabela 1. - Velocidade do som em função da temperatura
Graus
Celsius
Velocidade do som
(m/s)
- 20
- 10
0
10
20
30
A Velocidade do Som na propagação :
 é diretamente proporcional à temperatura.
 é diretamente proporcional à umidade.
 não sofre influência da pressão atmosférica.
 não varia com a freqüência.
319
326
332
338
344
355
Portanto, na propagação, o ar oferecendo maior
resistência à transmissão de altas freqüências, causa uma
distorção no espectro de freqüências. Por isso que, nos sons
produzidos a grandes distâncias, nós ouvimos com maior
nível os sons graves, ou seja, os sons agudos são atenuados
na propagação.
Outro fator importante na propagação do som é a
atenuação. O som ao se propagar sofre uma diminuição na
sua intensidade, causada por dois fatores:
Propagação com obstáculos
 Dispersão das ondas: o som ao se propagar no
ar livre (ondas esféricas) tem a sua área de propagação
aumentada, em função do aumento da área da esfera. Como
a energia sonora (energia de vibração das moléculas de ar) é
a mesma, ocorre uma diluição dessa energia, causando uma
atenuação na intensidade. A cada vez que dobramos a
distância da fonte, a área da esfera aumenta 4 vezes,
diminuindo a intensidade sonora em 4 vezes, ou 6 dB.
Quando interpomos uma superfície no avanço de uma
onda sonora, esta se divide em várias partes: uma
quantidade é refletida, a outra é absorvida e outra atravessa
a superfície (transmitida). A figura 9 nos dá o exemplo
dessas quantidades.
A quantidade Si representa o som incidente; Sr o som
refletido; Sd o som absorvido pela parede (e tranformado
em calor) e St o som transmitido.
 Perdas entrópicas : Sempre que se aumenta a
pressão de um gás, a sua temperatura aumenta; ao se
expandir o gás, a temperatura diminui (Boyle). Numa onda
sonora, onde acontecem sucessivas compressões e
rarefações, ocorrem pequenos aumentos e diminuições na
temperatura do ar. Pela 2ª Lei da Termodinâmica, sempre
que se realiza uma transformação energética, acontece uma
perda, ou seja, parte da energia se perde em forma de calor.
É a chamada perda entrópica. Sem a existência desta perda,
seria possível o moto-contínuo. Assim, na propagação do
som, parte da energia se transforma em calor, atenuação esta
que depende da freqüência do som, da temperatura e da
umidade relativa do ar.
Reflexão
Se uma onda sonora que se propaga no ar encontra uma
superfície sólida como obstáculo a sua propagação, esta é
refletida, segundo as leis da Reflexão Ótica. A reflexão em
uma superfície é diretamente proporcional à dureza do
material. Paredes de concreto, mármore, azulejos, vidro,
etc. refletem quase 100 % do som incidente.
Um ambiente que contenha paredes com muita reflexão
sonora, sem um projeto acústico aprimorado, terá uma
péssima inteligibilidade da linguagem. É o que acontece,
geralmente, com grandes igrejas, salões de clubes, etc.
Devemos sempre lembrar que :
11
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1285
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
Som
transmitido
Som Incidente
Som absorvido
Som refletido
Figura 8 - Esquema da divisão do som ao encontrar um obstáculo
Absorção é a propriedade de alguns materiais em não
permitir que o som seja refletido por uma superfície.
Podemos definir os seguintes coeficientes:
 COEFICIENTE DE ABSORÇÃO  a
IMPORTANTE : Som absorvido por uma
superfície é a quantidade som dissipado
(transformado em calor) mais a quantidade de
som transmitido.
EN ERGI A A BSORVI D A
EN ERGI A IN CI D ENT E
a
Os materiais absorventes acústicos são de grande
importância no tratamento de ambientes.
A Norma
Brasileira NB 101 especifica os procedimentos para o
tratamento acústico de ambientes fechados. A dissipação da
energia sonora por materiais absorventes depende
fundamentalmente da freqüência do som: normalmente é
grande para altas freqüências, caindo para valores muito
pequenos para baixas freqüências. A figura 9 mostra a
absorção do som em um material.
 COEFICIENTE DE REFLEXÃO  r
r=
EN ERGI A REFL ETI DA
EN ERGI A IN CI D ENT E
 COEFICIENTE DE TRANSMISSÃO  t
t=
Transmissão
EN ERGI A TR ANSMITI DA
EN ERGI A IN CI D ENT E
Transmissão é a propriedade sonora que permite que o
som passe de um lado para outro de um superfície,
continuando sua propagação. Fisicamente, o fenômeno tem
as seguintes características : a onda sonora ao atingir uma
superfície, faz com que ela vibre, transformando-a em uma
fonte sonora. Assim, a superfície vibrante passa a gerar som
em sua outra face. Portanto, quanto mais rígida e densa
(pesada) for a superfície menor será a energia transmitida.
A tabela 3 mostra a atenuação na transmissão causada
por vários materiais.
Reflexão
Se uma onda sonora que se propaga no ar encontra uma
superfície sólida como obstáculo a sua propagação, esta é
refletida, segundo as leis da Reflexão Ótica. A reflexão em
uma superfície é diretamente proporcional à dureza do
material. Paredes de concreto, mármore, azulejos, vidro,
etc. refletem quase 100 % do som incidente.
Um ambiente que contenha paredes com muita reflexão
sonora, sem um projeto acústico aprimorado, terá uma
péssima inteligibilidade da linguagem.
É o que
acontece, geralmente, com grandes igrejas, salões de
clubes, etc.
Difração
Pelo princípio de Huygens-Fresnel, podemos entender
que, o som é capaz de rodear obstáculos ou propagar-se por
todo um ambiente, através de uma abertura. A essa
propriedade é dado o nome de difração. Os sons graves
(baixa freqüência) atendem melhor esse princípio.
A figura 10 nos mostra como um som de grande
comprimento de onda (som grave) contorna um obstáculo.
Absorção
12
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1286
menor que o comprimento H do obstáculo ou furo, existirá
sombra acústica "S".
Cabe lembrar, portanto, que os sons graves (sons de
baixa freqüência e de grande comprimento de onda) tem
maior facilidade em propagar-se no ar, como também maior
capacidade de contornar obstáculos.
A figura 11 mostra um som de pequeno comprimento de
onda (alta freqüência) gerando regiões de sombra acústica
ao contornar obstáculos. Podemos observar que a difração
do som em um obstáculo depende do valor relativo entre o
tamanho H do obstáculo e o comprimento de onda l do som.
O mesmo ocorre com o avanço do som através de um
orifício: quando o comprimento de onda do som é muito
Fig. 9 - Absorção em função da freqüência para um material poroso
A tabela 2 mostra o Coeficiente de absorção "a" para alguns materiais.
Tabela 2 – Coeficientes de absorção
Material
Lã de rocha
Lã de vidro solta
Feltro
Piso de tábuas de madeira sobre vigas
Placas de cortiça sobre concreto
Carpete tipo forração
Tapete de lã
Concreto aparente
Parede de alvenaria, não pintada
Vidro
Cortina de algodão com muitas dobras
Espess Freqüência [Hz]
ura
125
250
[cm]
10
0,42
0,66
10
0,29
0,55
1,2
0.02
0,55
0,15
0,11
0,5
0,02
0,02
0,5
0,10
1,5
0,20
0,25
0,01
0,01
0,02
0,02
0,18
0,06
0,07
0,31
500
1k
2k
4k
0,73
0,64
0,64
0,10
0,03
0,25
0,35
0,02
0,03
0,04
0,49
0,74
0,75
0,75
0,07
0,03
0,76
0,80
0,80
0,06
0,04
0,4
0,50
0,02
0,05
0,03
0,61
0,79
0,85
0,85
0,07
0,04
0,40
0,02
0,04
0,03
0,81
0,75
0,03
0,07
0,02
0,54
13
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1287
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
Tabela 3 - Atenuação na transmissão de som
Material
Vidro
Vidro
Chapa de Ferro
Concreto
Concreto
Gesso
Gesso
Tijolo
Tijolo
Tijolo
Tijolo
Espessura (cm)
Atenuação (dB)
0,4 a 0,5
0,7 a 0,8
0,2
5
10
5
10
6
12
25
38
28
31
30
31
44
42
45
45
49
54
57
Figura 10 - Som de baixa freqüência (grave) contornando um obstáculo.
Figura 11 - Difração de um som agudo.
14
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1288
Ondas Estacionárias
Reverberação e Tempo de Reverberação
É um fenômeno que ocorre em recintos fechados.
Consiste na superposição de duas ondas de igual freqüência
que se propagam em sentindo oposto. Ao se sobreporem, a
coincidência dos comprimentos de onda faz com que os nós
e os ventres ocupem alternadamente as mesmas posições,
produzindo a impressão de uma onda estacionária. Em
locais fechados, o som refletido em uma parede plana e o
som direto podem criar esse efeito, causando graves
problemas acústicos para o ambiente.
Quando um som é gerado dentro de um ambiente escutase primeiramente o som direto e, em seguida, o som
refletido. No caso em que essas sensações se sobrepõem,
confundindo o som direto e o refletido, teremos a impressão
de uma audição mais prolongada. A esse fenômeno se dá o
nome de reverberação.
Define-se como tempo de reverberação o tempo
necessário para que, depois de cessada a fonte, a intensidade
do som se reduza de 60 dB. Se as paredes do local forem
muito absorventes (pouco reflexivas), o tempo de
reverberação será muito pequeno, caso contrário ocorrerão
muitas reflexões e o tempo de reverberação será grande.
Eco pulsatório (Flutter Echo)
É um caso particular das ondas estacionárias. Ocorre
quando existe a sobreposição de ondas refletidas cujos
caminhos percorridos se diferenciem de um número inteiro
de comprimentos de onda. Neste caso, haverá momentos de
intensificação do som pelas coincidências das fases, e outros
com a anulação do som pela defasagem da onda. Para uma
pessoa, esses aumentos e diminuições na intensidade sonora
produzirá a mesma sensação de um eco.
Eco
O eco é uma conseqüência imediata da reflexão sonora.
Define-se eco como a repetição de um som que chega ao
ouvido por reflexão 1/15 de segundo ou mais depois do
som direto. Considerando-se a velocidade do som em 345
m/s, o objeto que causa essa reflexão no som deve estar a
uma distância de 23 m ou mais.
Efeito Doppler-Fizeau
Refração
Quando a fonte ou o observador se movem (com
velocidade menor que a do som) é observada uma diferença
entre a freqüência do som emitido e recebido. Esse
característica que é conhecida como Efeito DopplerFizeau, torna o som mais agudo quando as fontes se
aproximam, e mais grave no caso de se afastarem.
Recebe o nome de refração a mudança de direção que
sofre uma onda sonora quando passa de um meio de
propagação para outro. Essa alteração de direção é causada
pela variação da velocidade de propagação que sofre a onda.
O principal fator que causa a refração do som é a mudança
da temperatura do ar.
3. Psicoacústica
Ressonância
Ressonância é a coincidência de freqüências entre
estados de vibração de dois ou mais corpos. Sabemos que
todo corpo capaz de vibrar, sempre o faz em sua freqüência
natural. Quando temos um corpo vibrando na freqüência
natural de um segundo corpo, o primeiro induz o segundo a
vibrar. Dizemos então que eles estão em ressonância. Por
exemplo : se tomarmos um diapasão com freqüência natural
de 440 Hz e o colocarmos sobre um piano, ao tocarmos a
nota Lá4 (que vibra com 440 Hz), o diapasão passará a
vibrar induzido pela vibração da corda do piano.
A Psicoacústica estuda as sensações auditivas para
estímulos sonoros. Trata dos limiares auditivos, limiares de
dor, percepção da intensidade de da freqüência do som,
mascaramento, e os efeitos da audição binaural (localização
das fontes, efeito estéreo, surround etc.).
Lei de Weber-Fechner
A Lei de Weber-Fechner faz uma relação entre a
intensidade física de uma excitação e a intensidade subjetiva
da sensação de uma pessoa. Vale para qualquer percepção
sensorial, seja auditiva, visual, térmica, tátil, gustativa ou
olfativa. De um modo geral, a Lei de Weber-Fechner pode
ser enunciada:
Mascaramento
Na audição simultânea de dois sons de freqüências
distintas, pode ocorrer que o som de maior intensidade
supere o de menor, tornando-o inaudível ou não inteligível.
Dizemos então que houve um mascaramento do som de
maior intensidade sobre o de menor intensidade. O efeito do
mascaramento se torna maior quando a os sons têm
freqüências próximas.
Enunciado Geral: O aumento do estímulo,
necessário para produzir o incremento mínimo de
sensação, é proporcional ao estímulo preexistente.
S=k. I/I
ou
15
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1289
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
Angeles e Nova Iorque, em 1939/40 com 500 mil pessoas;
15 pesquisas da ISO em 1964). Os resultados dessas
pesquisas e outras realizadas constituem fundamento para o
estudo de qualquer sistema de análise do ouvido.
Para determinarmos a menor intensidade percebida
pelo ouvido humano, vamos fazer a seguinte experiência:
coloquemos um observador à distância de um metro de um
alto-falante e de frente para este. Façamos o alto-falante
vibrar com 1 kHz em intensidade perfeitamente audível e,
vamos atenuando o som até que o observador declare não
mais estar ouvindo. Substituímos então, o observador por
um microfone calibrado para medir a intensidade do som:
esta intensidade será o limiar de audição para 1 kHz, que
corresponde a 10-16 Watts/cm2, ou 0 dB.
Se repetirmos a experiência para outras freqüências,
vamos determinar o limiar de audi-bilidade. A maior
sensibilidade do ouvido, se dá entre 2000 e 5000 Hz, há uma
perda de sensibilidade nos dois extremos da banda de
freqüência audível. Para 50 Hz, essa perda chega a 60 dB.
A figura 12 mostra a curva média do limiar de
audibilidade.
Para determinar o limiar de dor, vamos repetir a
experiência, só que iremos aumentando o nível de
intensidade sonora do som até que o nosso observador sinta
uma sensação dolorosa acompanhando a audição. Isso deve
ocorrer, para 1 kHz, em 120 dB e é chamado de limiar da
dor. Repetindo-se a experiência para outras freqüências
teremos a curva do limiar da dor.
O conjunto de sons audíveis é dado pela área
compreendida entre o limiar de audibilidade e o limiar da
dor: é o nosso campo de audibilidade (figura 13).
S = k . log I
Onde S é a sensação, I a intensidade do
estímulo e k uma constante.
Aplicando-se para a acústica, o enunciado fica:
Para sons de mesma freqüência, a intensidade
da sensação sonora cresce proporcionalmente ao
logaritmo da intensidade física.
Ou ainda:
Sons de freqüência constante, cujas intensidades
físicas variam em progressão geométrica, produzem
sensações cujas intensidades subjetivas variam em
progressão aritmética.
Audibilidade (loudness)
Audibilidade é o estudo de como nosso ouvido recebe e
interpreta as flutuações da pressão sonora associadas à
variações de freqüência. Esse estudo, logicamente, deve ser
estatístico, pois, dentro da espécie humana, existe a
diversidade individual. Assim, várias pesquisas foram
realizadas para determinar a sensibilidade média da audição
de pessoas normais (pesquisa da NIOSH – USA em
1935/36; pesquisa durante as Feiras Mundiais de Los
140
120
dB
100
80
60
40
20
0
50
100
500
1k
5k
10k
20k
freq
Figura 12 – Os limiares de audibilidade
16
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1290
Figura 13 – Os limiares e o campo de audibilidade
Estas curvas nos dizem, por exemplo, que um som de 50
dB de NIS em 1 kHz tem o mesmo nível de audibilidade de
um som de 70 dB de NIS e 80 Hz. É usual dar o nome de
FON à unidade de nível de audibilidade.
As curvas de audibilidade (curvas loudness), são muito
importantes no estudo de acústica. Por exemplo: nos
aparelhos de som nós podemos utilizar a tecla "loudness"
que nos dá um aumento dos sons graves e agudos,
proporcional às curvas, para que todas as freqüências sejam
igualmente ouvidas. Nos decibelímetros (aparelhos
medidores do nível de intensidade sonora) as medições são
feitas levando-se em consideração a sensibilidade do
ouvido: o aparelho mede o NIS da mesma maneira que o
ouvido percebe o som, equalizando de acordo com as curvas
loudness.
Vamos continuar com a nossa experiência: suponhamos
agora que ao nosso observador é oferecido um som de
freqüência 1000 Hz, com 10 dB de NIS (nível de
intensidade sonora). Também lhe é oferecido um som de
freqüência f, sobre o qual o observador tem o controle de
intensidade. Pede-se ao observador que varie o atenuador do
som da freqüência f até que este soe com a mesma
audibilidade do primeiro (1 kHz e 10 dB). Repetindo a
experiência para diversas freqüências teremos a curva de
igual intensidade psicológica (igual nível de audibilidade),
ou seja, os valores do NIS em função da freqüência para
sons que para nós soam com igual intensidade. Repetindo a
medida para 1 kHz e com NIS de 20, 30, 40 dB, vamos
obter as curvas da figura 14. Essas curvas são denominadas
curvas de Fletcher e Munson.
17
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1291
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
Figura 14 - Curvas de audibilidade.
alterações na intensidade e no tempo de chegada do som
entre cada orelha. O sistema nervoso central registra cada
sinal recebido, estabelecendo a direção da onda sonora.
A Figura 15 ilustra, num plano horizontal, como uma
onda sonora atinge os dois ouvidos de uma pessoa. Como a
onda chega de uma posição lateral, inclinada ( ) em relação
à frente da pessoa, a onda sonora atinge primeiro o ouvido
esquerdo (e com mais intensidade) e depois o ouvido direito
(com menor intensidade), pois o ouvido direito está l mais
distante que o direito.
Audição Binaural
Localização da fonte sonora
Uma das características principais da audição humana é
o sentimento da direção da propagação das ondas do som.
Por causa da localização física das orelhas na cabeça
humana, cada orelha recebe sinais diferentes: ocorrem
18
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1292
Onda
sonora
l
d
Figura 15 – Onda sonora atingindo a cabeça de uma pessoa.
Considerando a velocidade do som de 344 m/s, a Tabela
3 apresenta os valores de l e o tempo de atraso do som ( t)
para diferentes valores do ângulo .
Se chamarmos de „d‟ a distância entre as orelhas ( 21
cm), podemos escrever:
l = d . sen .
Tabela 4 – Valores da diferença da distância entre os ouvidos e do
tempo de atraso do som para valores de (velocidade do som de 344
m/s e distância entre ouvidos de 21 cm)
Ângulo (graus)
l (cm)
t (ms)
0
0
0
10
3,64
0,106
20
7,18
0,208
30
10,5
0,305
45
14,8
0,431
60
18,2
0,528
90
21,0
0,610
da fonte se torna mais difícil. Para freqüências acima de 3
kHz a localização se torna bastante precisa. localizada "
atrás de " a ouvinte, cria o mesmo tempo praticamente e
intensidade diferencia na frente como a fonte de som
simétrica do ouvinte que faz localizando a fonte sã mais
difícil.
Quanto à freqüência do som, quando o comprimento da
onda tem valores múltiplos da distância l a localização fica
mais difícil.
Para sons graves (por terem grandes
comprimentos de onda) existe maior dificuldade em
identificar a direção da onda sonora. Sons de impacto
(pulsos rápidos como o tique-taque de um relógio ou o som
de palmas) são mais facilmente localizados com uma
margem de erro de 2º a 3º; sons mais longos o erro pode
chegar a 10º ou 15 º.
Quando a fonte de som está localizada atrás do ouvinte,
a sensação da intensidade é um pouco reduzida (em relação
a uma posição simétrica na frente do ouvinte) e a localização
Ângulo de máxima intensidade
Se fizermos uma fonte sonora girar ao redor de uma
pessoa, no plano horizontal, o ponto de maior intensidade se
dará para o ângulo da Figura 5.4 igual a 79º. A Figura 16
ilustra a situação de máxima intensidade.
19
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1293
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
= 79º
Onda
sonora
Figura 16 – Ângulo da onda sonora de maior intensidade.
efeito surround possibilita dar movimento ao som, sendo
importante nos filmes de ação.
Efeitos estéreo e surround
A audição binaural permitiu que fossem criados efeitos
psicoacústicos na reprodução de músicas gravadas. O efeito
estéreo (dois canais independentes de som) e surround (5
canais), hoje comuns em sistemas de reprodução sonora
residenciais e em cinemas, usam os princípios da física
acústica para dar a sensação espacial ao som.
O efeito estéreo usa duas fontes (direita e esquerda)
localizadas à frente do ouvinte, dando a impressão que todos
os instrumentos musicais estão distribuídos a sua frente.
O sistema surround usa cinco fontes, sendo três
principais à frente do ouvinte (centro, direita e esquerda) e
duas auxiliares atrás do ouvinte (direita e esquerda). O
Efeitos no plano vertical
Em razão da posição dos ouvidos, a localização de fontes
sonoras no plano vertical é bastante mais difícil que no
plano horizontal. Isto porque não existem diferenças nas
intensidades nem no tempo de chegada do som nos ouvidos.
A percepção da localização acontece em função das
condições acústicas do ambiente (reflexões, difrações, etc.).
Vários estudos mostram que as pessoas têm dificuldades na
localização de sons dispostos com mais de 45º nas direções
de propagação. A Figura 5.6 mostra estes dados.
Figura 17 – Pessoa recebendo várias ondas sonoras no plano vertical.
20
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1294
4. O Ruído Ambiental
aeroporto ou de uma auto-estrada, ou uma via elevada,
podem elevar o ruído a níveis insuportáveis.
Os altos níveis de ruído urbano têm se transformado, nas
últimas décadas, em uma das formas de poluição que mais
tem preocupado os urbanistas e arquitetos. Os valores
registrados acusam níveis de desconforto tão altos que a
poluição sonora urbana passou a ser considerada como a
forma de poluição que atinge o maior número de pessoas.
Assim, desde o congresso mundial sobre poluição sonora em
1989, na Suécia, o assunto passou a ser considerado como
questão se saúde pública. Entretanto, a preocupação com os
níveis de ruído ambiental já existia desde 1981 pois, no
Congresso Mundial de Acústica, na Austrália, as cidades de
São Paulo e do Rio de Janeiro passaram a ser consideradas
as de maiores níveis de ruído do mundo. Nas cidades
médias brasileiras, onde a qualidade de vida ainda é
preservada, o ruído já tem apresentado níveis preocupantes,
fazendo com que várias delas possuam leis que disciplinem
a emissão de sons urbanos.
Avaliação do Ruído Ambiental
O método mais utilizado para avaliar o ruído em
ambientes é a aplicação das curvas NC (Noise Criterion)
criadas por Beranek em pesquisas a partir de 1952 (ver na
bibliografia os vários trabalhos desse autor). Em 1989 o
mesmo autor publicou as Curvas NCB (Balanced Noise
Criterion Curves), com aplicação mais ampla. São várias
curvas representadas em um plano cartesiano que apresenta
no eixo das abscissas as bandas de freqüências e, no eixo
das ordenadas, os níveis de ruído. Cada curva representa o
limite de ruído para uma da atividade, tendo em vista o
conforto acústico em função da comunicação humana.
A Fig. 18 apresenta as curvas NCB e a Tabela 5 o limite
de utilização para várias atividades. Por exemplo, a curva
NC-10 estabelece o limite de ruído para salas de concerto,
estúdios de rádio ou TV; a curva NC-20 o limite para
auditórios e igrejas; a curva NC-65 (a de maior nível) o
limite para qualquer trabalho humano, com prejuízo da
comunicação mas sem haver o risco de dano auditivo. A
Norma Brasileira NBR 10.151 adotou estas curvas como
padrão, estabelecendo uma tabela (Tabela 6) com limites de
utilização.
Numa visão mais ampla, o silêncio não deve ser
encarado apenas como um fator determinante no conforto
ambiental, mas deve ser visto como um direito do cidadão.
O bem-estar da população não deve tratado apenas com
projetos de isolamento acústico tecnicamente perfeitos mas,
além disso, exige uma visão crítica de todo o ambiente que
vai receber a nova edificação. É necessária uma discussão a
nível urbanístico.Outro conceito importante a ser discutido
se refere as comunidades já assentadas ameaçadas pela
poluição sonora de novas obras públicas. A transformação
de uma tranqüila rua em avenida, a construção de um
21
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1295
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
dB [ref. 20 Pa]
100
Curvas Critério de Ruído Balanceadas
Curvas NCB
90
A
80
B
NCB
70
65
60
60
55
50
50
45
40
40
35
30
30
25
20
Limiar da
Audição
20
15
10
0
10
16
31.5
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
Freqüência central da banda de oitava [Hz]
Fig. 18 - Curvas Critério de Ruído Balanceadas (NCB) (BERANEK, 1989 e BERANEK, 1989).
 NBR 10151 - Avaliação do ruído em áreas
habitadas visando o conforto da comunidade;
 NBR 10152 (NB-95) - Níveis de ruído para
conforto acústico.
No Brasil, os critérios para medição e avaliação do ruído
em ambientes são fixados pelas Normas Brasileiras da
Associação Brasileira de Normas Técnicas. As principais
são :
Nesta última norma, a fixação dos limites de ruído
para cada finalidade do ambiente é feita de duas formas :
pelo nível de ruído encontrado em medição normal (em
dB(A)), ou com o uso das curvas NC ou NCB (Tabela 5).
 NBR 7731 - Guia para execução de serviços de
medição de ruído aéreo e avaliação dos seus efeitos sobre o
homem;
22
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1296
Tabela 5 - Limite de utilização para várias atividades humanas em função das curvas NCB,
estabelecidas por Beranek.
Curva
Tipo de ambiente que pode conter como máximo ruído, os níveis da da curva
NCB
correspondente
10
10 a 15
20
25
30
25 a 40
30 a 40
30 a 40
35 a 45
40 a 50
45 a 55
50 a 60
55 a 70
Estúdios de gravação e de rádio (com uso de microfones à distância)
Sala de concertos, de óperas ou recitais (para ouvintes de baixos níveis sonoros)
Grandes auditórios, grandes teatros, grandes igrejas (para médios e grandes intensidades
sonoras)
Estúdios de rádio, televisão, e de gravação (com uso de microfones próximos e captação
direta)
Pequenos auditórios, teatros, igrejas, salas de ensaio, grandes salas para reuniões,
encontros e conferências (até 50 pessoas), escritórios executivos.
Dormitórios, quartos de dormir, hospitais, residências, apartamentos, hotéis, motéis, etc.
(ambientes para o sono, relaxamento e descanso).
Escritórios com privacidade, pequenas salas de conferências, salas de aulas, livrarias,
bibliotecas, etc. (ambientes de boas condições de audição).
Salas de vivência, salas de desenho e projeto, salas de residências (ambientes de boas
condições de conversação e audição de rádio e televisão).
Grandes escritórios, áreas de recepção, áreas de venda e depósito, salas de café,
restaurantes, etc. (para condições de audição moderadamente boas).
Corredores, ambientes de trabalho em laboratórios, salas de engenharia, secretarias (para
condições regulares de audição).
Locais de manutenção de lojas, salas de controle, salas de computadores, cozinhas,
lavanderias (condições moderadas de audição).
Lojas, garagens, etc. (para condições de comunicações por voz ou telefone apenas
aceitáveis). Níveis acima de NCB – 60 não são recomendadas para qualquer ambiente que
exija comunicação humana.
Para áreas de trabalho onde não se exija comunicação oral ou por telefone, não havendo
risco de dano auditivo.
23
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1297
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
Tabela 6 - Níveis de som para conforto, segundo a NBR 10152
LOCAIS
Hospitais
Apartamentos, Enfermarias, Berçários, Centros Cirúrgicos
Laboratórios, Áreas para uso público
Serviços
Escolas
Bibliotecas, Salas de música, Salas de desenho
Salas de aula, Laboratórios
Circulação
Hotéis
Apartamentos
Restaurantes, Salas de estar
Portaria, Recepção, Circulação
Residências
Dormitórios
Salas de estar
Auditórios
Salas de concerto, Teatros
Salas de Conferências, Cinemas, Salas de uso múltiplo
Restaurantes
Escritórios
Salas de reunião
Salas de gerência, Salas de projetos e de administração
Salas de computadores
Salas de mecanografia
Igrejas e Templos
Locais para esportes
Pavilhões fechados para espetáculos e ativ. esportivas
dB(A)
Curvas NC
35 -45
40 - 50
45 -55
30 -40
35 -45
40 -50
35 -45
40 -50
45 - 55
30 - 40
35 - 45
40 - 50
35 – 45
40 – 50
45 – 55
30 - 40
35 - 45
40 - 50
35 – 45
40 – 50
30 - 40
35 - 45
30 - 40
35 - 45
40 - 50
25 - 30
30 – 35
35 - 45
30 - 40
35 - 45
45 - 65
50 - 60
40 - 50
25 - 35
30 - 40
40 - 60
45 - 55
35 - 45
45 - 60
40 - 55
sossego público os níveis de ruído superiores aos
estabelecidos na Norma NBR 10.151; para edificações, os
limites são estabelecidos pela NBR 10.152.
Trabalhos científicos relacionados com o ruído
ambiental demonstram que uma pessoa só consegue relaxar
totalmente durante o sono, em níveis de ruído abaixo de 39
dB(A), enquanto a Organização Mundial de Saúde
estabelece 55 dB(A) como nível médio de ruído diário para
uma pessoa viver bem. Portanto, os ambientes localizados
onde o ruído esteja acima dos níveis recomendados
necessitam de um isolamento acústico.
Acima de 75 dB(A), começa a acontecer o desconforto
acústico, ou seja, para qualquer situação ou atividade, o
ruído passa a ser um agente de desconforto. Nessas
condições há uma perda da inteligibilidade da linguagem, a
comunicação fica prejudicada, passando a ocorrer
distrações, irritabilidade e diminuição da produtividade no
trabalho. Acima de 80 dB(A), as pessoas mais sensíveis
podem sofrer perda de audição, o que se generaliza para
níveis acima de 85 dB(A).
 A Norma NBR 10.151 – que fixa as condições
exigíveis para a avaliação da aceitabilidade do ruído em
comunidades
 As Leis Municipais – que devem ser criadas pela
Câmara de Vereadores de cada município, compatíveis com
a Resolução CONAMA N.º 001.
A Norma NBR 10.151 estabelece o método de medição e
os critérios de aceitação do ruído em comunidades.
A Acústica no Interior de Ambientes
Avaliação da Perturbação da Comunidade
O projeto acústico de ambientes é um dos maiores
desafios enfrentados por Arquitetos e Engenheiros Civis.
Isto em razão da rara literatura em língua portuguesa e do
enfoque pouco prático das publicações estrangeiras. A
Acústica Arquitetônica, como é designada essa área da
acústica, preocupa-se, especificamente, com dois aspectos:
Para a avaliação dos níveis de ruído aceitáveis em
comunidades, existem 3 instrumentos legais que devemos
seguir:
 A Resolução CONAMA N.º 001 - É a Resolução
do Conselho Nacional do Meio Ambiente que visa controlar
a poluição sonora. Fixa que são prejudiciais à saúde e ao
24
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1298
* Isolamento contra o ruído : duas são as situações onde
deve ocorrer o isola-mento contra o ruído:
- o ambiente interno deve ser isolado dos ruídos externos
e dos ruídos produzidos no próprio interior (por exemplo
teatros, salas de aulas, igrejas, bibliotecas, etc.);
- deseja-se que o ruído interno não perturbe os
moradores próximos (por exemplo boates, clubes, salões de
festas, etc.).
para aquela região da cidade (fixado em leis municipais, ou
pela Norma NBR 10.151) e o Lin é obtido pelo máximo de
som que se pretende gerar no interior do recinto.
O isolamento mínimo necessário para o ambiente será :
ISOL = Lex – Lin
Lin – Lex
* Controle dos sons no interior do recinto : nos locais
onde é importante uma comunicação sonora, o projeto
acústico deve propiciar uma distribuição homogênea do
som, preservando a inteligibilidade da comunicação e
evitando problemas acústicos comuns, como ecos,
ressonâncias, reverberação excessiva, etc.
ou
ISOL =
conforme o caso.
Esse isolamento deve prevalecer em todas as superfícies
que compõem o ambiente : paredes, laje do teto, laje do
piso, portas, janelas, visores, sistema de ventilação, etc. A
atenuação de alguns materiais foram apresentadas na Tabela
3. A Tabela 7 complementa estes dados.
Deve-se lembrar que quanto maior a densidade (peso por
área) do obstáculo ao som, maior será o isolamento. Assim,
as paredes de tijolos maciços ou de concreto e de grande
espessura apresentam as maiores atenuações; as paredes de
tijolos vazados atenuam menos; as lajes maciças de concreto
atenuam mais que as lajes de tijolos vazados.
Outro fenômeno importante é o do aumento da espessura
: ao se dobrar a espessura de um obstáculo, a atenuação não
dobra; mas se colocar-se dois obstáculos idênticos o
isolamento será dobrado. Desta forma, usa-se portas com 2
chapas de madeira, ou janelas com 2 vidros separados em
mais de 20 cm.
Isolamento Contra o Ruído
Inicia-se o projeto do isolamento de um ambiente ao
ruído obtendo-se dois parâmetros essenciais :
- o nível de ruído externo [Lex]
- o nível de ruído interno [Lin].
Para o caso de isolamento contra ruídos externos (projeto
de uma ambiente silencioso), o Lex é obtido pela medição
do ruído externo ao recinto (normalmente toma-se o valor
máximo, ou o nível equivalente Leq), e o Lin é fixado pelos
dados da NBR 10.152, que estabelece os valores máximos
de ruído para locais. Quando pretende-se que o ruído
gerado no interior do ambiente seja isolado do exterior, o
Lex é determinado pelo máximo nível de ruído permitido
Tabela 7 - Isolamento acústico de algumas superfícies
Atenuação (PT)
Material
Parede de tijolo maciço com 45 cm de espessura
Parede de 1 tijolo de espessura de 23 cm
Parede de meio tijolo de espessura com 12 cm e rebocado
Parede de concreto de 8 cm de espessura
Parede de tijolo vazado de 6 cm de espessura e rebocado
Porta de madeira maciça dupla com 5 cm cada folha
Janela de vidro duplos de 3 mm cada separados 20 cm
Janela com placas de vidro de 6 mm de espessura
Porta de madeira maciça de 5 cm de espessura
Janela simples com placas de vidro de 3 mm de espessura
Porta comum sem vedação no batente
Laje de concreto rebocada com 18 cm de espessura
O mecanismo de transmissão de som através de paredes
planas exige modelos matemáticos muito complexos. Uma
forma simples para o cálculo da atenuação [chamado de
Perda na Transmissão „PT‟] é o “Método do Patamar”:
55 dB
50 dB
45 dB
40 dB
35 dB
45 dB
45 dB
30 dB
30 dB
20 dB
15 dB
50 dB
1 – Calcula-se PT da parede em 500 Hz usando a
equação abaixo, e traça-se uma linha com inclinação de 6
dB/oitava (ver linha „1‟ da figura 7.1).
PT = 20 log [M.f] – 47,4
25
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1299
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
onde f é a freqüência (fixaremos em 500 Hz) e M é a
„densidade de área‟ dada pela Tabela 8.
fs = fi . Lp
onde Lp é a largura do patamar dado na Tabela 7.2.
2 – Obtém-se a altura do patamar (Tabela 7.2), e a
„freqüência inferior [fi]‟ na interseção do patamar (linha 2)
com a linha 1 (ver Figura 7.1).
4 – Acima da „freqüência superior‟ traça-se uma linha
com inclinação de 10 a 18 dB/oitava (linha 3).
3 – A „freqüência superior [fs]‟ é dada pela equação:
Tabela 8 – Dados de alguns materiais
Material
nio
Alumí
Densidade de área
[Kg/m2 por cm de espessura]
26,6
Altura do Patamar
[dB]
29
Largura do Patamar
[Lp]
11
22,8
24,7
112
76
21
5,7
38
27
56
40
37
19
4,5
10
4
11
4,5
6,5
Concreto
Vidro
Chumbo
Aço
Tijolo
Madeira
2 – Altura do patamar (Tabela 19) = 27 dB (linha 2); do
gráfico fi = 250 Hz
Como exemplo, vamos calcular qual seria o
isolamento (PT) oferecido por uma lâmina de vidro de 10
mm de espessura.
3 – Cálculo da freqüência superior : Fs = 250 . 10  fs
= 2500 Hz.
1 – Cálculo da Perda na Transmissão para 500 Hz (M =
24,7 kg/m2 e f = 500 Hz):
4 – Linha com inclinação de 10 a 12 db/oitava (linha 3).
PT = 20 log [24,7 . 500] – 47,4  PT = 34,4 dB
(linha 1)
[dB]
PT
70
60
50
Linha 3
40
30
20
Linha 1
62
Linha 2
125
250
500
1000
Freq.
2000
4000
8000
[Hz]
Figura 19 - Perda de Transmissão (PT) em uma lâmina de vidro de 10mm de espessura.
sistemas de ventilação e ar condicionado : os compressores e
Para de ter uma idéia do isolamento acústico, a Tabela 9
as hélices usadas nesses sistemas são grandes geradores de
mostra as condições de audibilidade da voz através de uma
ruído. A solução é a instalação do módulo refrigerador de ar
parede, importante para escritórios e salas de reuniões.
distante do difusor de entrada do ar no ambiente,
Nenhum isolamento a sons externos teria valor se
interligados por dutos isolados termicamente, onde estariam
existirem fontes de ruído internas ao ambiente. Assim,
instalados vários labirintos com amortecimento acústico.
todos os pontos geradores de ruído, no interior do ambiente,
devem ser isolados. O caso mais comum ocorre com os
26
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1300
Tabela 9 - Condições de audibilidade através de uma parede
Amortecimento do som
através de uma parede
30 dB ou menos
de 30 a 35 dB
de 30 a 40 dB
de 40 a 45 dB
45 dB ou mais
Condições deAudibilidade
A voz normal pode ser
compreendida com facilidade e de
modo distinto.
O som da voz é percebido
fracamente. A conversa pode ser
ouvida,
mas não nitidamente
compreendida.
O som da voz pode ser ouvido
mas não compreendidas as palavras
com facilidade. A voz normal só será
ouvida debilmente e às vezes não.
O som da voz pode ser ouvido
fracamente sem, no entanto ser
compreendido. A conversação normal
não é audível.
Sons muito fortes como o canto,
instrumentos de sopro, rádio tocando
muito alto podem ser ouvidos
fracamente e às vezes não.
Conclusão
Pobre
Suave
Bom
Muito
bom.
Recomendado
para
paredes de edifícios de
apartamentos.
Excelente.
Recomendado
para
estúdios
de
rádio,
auditórios e indústrias.
prioridade (os teatros gregos comportavam milhares de
pessoas com boa audibilidade).
Como regra geral, todas as junções como batentes de
portas e janelas, moldura de visores, difusores de ventilação,
devem ser amortecidos com material isolante acústico. As
portas devem ter dobradiças especiais, com batente duplo
revestido com material isolante.
No projeto de isolamento acústico deve-se ter
atenção também ao isolamento estrutural : trata-se das
vibrações que percorrem a estrutura do prédio, fazendo as
paredes vibrarem e gerando o ruído no interior do ambiente.
- Boa relação sinal/ruído - O som gerado no interior do
recinto deve permanecer com níveis acima do ruído de
fundo. Daí a importância do isolamento do ambiente ao
ruído externo. Embora existam muitos fatores envolvidos,
pode-se afirmar que a permanência dos níveis de som em 10
dB acima do nível de ruído, assegura uma boa
inteligibilidade sonora aos ouvintes. Novamente pode-se
recorrer a amplificação sonora para solucionar os casos
problemáticos.
Controle dos sons no interior do ambiente
Basicamente, o som no interior de um recinto deve ter as
seguintes características:
- Reverberação adequada - Quando uma onda sonora
se propaga no ar, ao encontrar uma barreira (uma parede
dura, por exemplo), ela se reflete, como a luz em um
espelho, gerando uma onda sonora refletida. Num ambiente
fechado ocorrem muitas reflexões do som, fazendo com que
os ouvintes escutem o som direto da fonte e os vários sons
refletidos. Isso causa um prolongamento no tempo de
duração do som, dificultando a inteligibilidade da
linguagem. A esse fenômeno, muito comum em grandes
igrejas, chama-se reverberação. Existem algumas soluções
para se diminuir a reverberação:
 fazer um projeto arquitetônico que evite as reflexões
do som;
- Distribuição homogênea do som - O som deve chegar
a todos os pontos do ambiente com o mesmo (ou quase)
nível sonoro. Por exemplo, para uma igreja ou um teatro, as
pessoas posicionadas próximas a fonte sonora, bem como as
pessoas no fundo do recinto, devem escutar com níveis
próximos. Quando o ambiente é muito grande, ou a acústica
é deficiente, deve-se recorrer à amplificação do som. Neste
caso o projeto acústico se altera, incorporando outros
aspectos. Deve-se lembrar que o som sem amplificação
torna o ambiente mais natural, devendo sempre ter
27
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1301
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
 Usar o público - o corpo humano é um ótimo
absorvente acústico - como elemento acústico.
A Norma Brasileira NB-101 estabelece as bases
fundamentais para a execução de tratamentos acústicos em
recintos fechados. A Figura 20 mostra os tempos ótimos de
reverberação para diversos ambientes.
 revestir as superfícies do recinto com material
absorvente acústico (essa solução deve ser encarada com
cuidado por 3 razões: o material não absorve igualmente
todas as freqüências - principalmente materiais de pequena
espessura como a cortiça - causando distorções no som;
não se pode aplicar esses materiais em qualquer recinto; o
alto custo do revestimento).
 Dirigir a absorção sonora apenas para algumas
direções da propagação;
gura 20 – Tempos de reverberação ótimos para recintos (NB 101)
- Campo acústico uniforme - O som em um ambiente
deve ter apenas um sentido de propagação. Assim, os
ouvintes devem sentir a sensação do som vindo da fonte
sonora. Paredes laterais com muita reflexão, ou caixas
acústicas nessas paredes, causam estranheza às pessoas que
observam a fonte sonora à frente e ouvem o som das
laterais. Isso é comum ocorrer em igrejas. O campo sonoro
se torna caótico na existência de ondas sonoras contrárias à
propagação normal do som (do fundo para a frente),
normalmente causadas por caixas acústicas colocadas no
fundo do ambiente ou por uma superfície com muita
reflexão : a inteligibilidade se torna nula.
coerente e econômica. As tentativas de se corrigir a acústica
de ambientes já construídos, normalmente recaem em
soluções pouco eficazes e muito onerosas.
Cálculo do
Ambientes
Tempo
de
Reverberação
de
Quando necessita-se projetar um ambiente com um
tempo de reverberação determinado, pode-se recorrer a
alguns estudos teóricos sobre o assunto. São três os
modelos matemáticos usados para se prever o tempo de
reverberação de um ambiente.
Embora a acústica do ambiente dependa de inúmeros
parâmetros, todos eles podem ser resumidos em um único,
que expressa a qualidade acústica do local : a
inteligibilidade, que pode ser definida como a porcentagem
de sons que um ouvinte consegue entender no ambiente.
Recentes estudos mostram que a inteligibilidade depende,
basicamente, do nível de ruído interno e do campo acústico
do ambiente.
Finalmente, recomenda-se que a preocupação com a
acústica de um ambiente deva existir desde o início do
projeto, possibilitando uma análise mais ampla e de forma
- Modelo de Sabine –
T
S 1.a1
0,16.V
S 2.a 2 S 3.a3...
onde:
V = volume do ambiente em m3
Si = superfície de cada parede em m2
ai = coeficientes de absorção de cada parede
T = tempo de reverberação em segundos.
28
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1302
- Modelo de Eyring –
T
Deve-se usar o modelo de Millington quando:
- não há uniformidade na distribuição dos materiais
absorventes;
- as superfícies não são grandes;
- nenhuma superfície tenha grande absorção;
- se conhece com exatidão os coeficientes de absorção;
- se exige cálculo preciso do tempo de reverberação.
0,16 .V
S . ln 1 am
onde:
S = área total das paredes do ambiente
am
S 1.a1 S 2.a 2 S 3.a 3...
S
O Ruído e sua Medição
Como já vimos, podemos definir Ruído, de maneira
subjetiva, como toda sensação auditiva desagradável, ou
fisicamente, como todo fenômeno acústico não periódico,
sem componentes harmônicos definidos.
- Modelo de Millington –
T
S 1. ln 1 a1
0,16 .V
S 2. ln 1 a 2 S 3. ln 1 a 3
...
De um modo geral, os ruídos podem ser classificados em
3 tipos
Ruídos contínuos : são aqueles cuja variação de nível de
intensidade sonora é muito pequena em função do tempo.
São ruídos característicos de bombas de líquidos, motores
elétricos, engrenagens, etc. Exemplos : chuva, geladeiras,
compressores, ventiladores (Fig. 21).
Comparação entre os três modelos
Deve-se usar o modelo de Sabine quando:
- o coeficiente médio de absorção seja alto (acima de
0,25);
- os materiais absorventes estejam distribuídos
uniformemente;
- os coeficientes de absorção não são precisos;
- não se exige grande precisão nos cálculos.
Ruídos flutuantes : são aqueles que apresentam grandes
variações de nível em função do tempo. São geradores
desse tipo de ruído os trabalhos manuais, afiação de
ferramentas, soldagem, o trânsito de veículos, etc. São os
ruídos mais comuns nos sons diários (Fig. 22).
Deve-se usar o modelo de Eyring quando:
Ruídos impulsivos, ou de impacto : apresentam altos
níveis de intensidade sonora, num intervalo de tempo muito
pequeno. São os ruídos provenientes de explosões e
impactos.
São ruídos característicos de rebitadeiras,
impressoras automáticas, britadeiras, prensas, etc. (Fig. 23).
- os materiais absorventes estejam distribuídos
uniformemente;
- se conhece com exatidão os coeficientes de absorção;
- se exige cálculo preciso do tempo de reverberação.
dB
90
80
70
60
Ruído Contínuo
Tempo
Figura 21 – Ruído do tipo contínuo
29
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1303
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
dB
90
80
70
60
Ruído Flutuante
Tempo
Figura 22 – Ruído do tipo flutuante
dB
Ruído Impulsivo
90
80
70
60
Tempo
Figura 23 – Ruído do tipo impacto
versatilidade o opção de modelos, desde simples até
complexas análises de níveis sonoros, com diferentes graus
de exatidão.
Os aparelhos de boa procedência atendem os padrões
da IEC (International Electrotechnical Commission) e do
ANSI (Americam Standards Institute). Portanto ao comprar
ou usar um equipamento de medida de som, verifique se ele
atende a uma dessas normas :
- IEC 651 (1979) - Sound Level Meters
- IEC 804 (1985) - Integrating-Averaging Sound Level
Meters
- ANSI S1.4 - (1983) - Specification for Sound Level
Meters
- ANSI S1.25 - (1991) - Specification for Personal
Noise Dosimeters
- ANSI S1.11 - (1986) - Specification for Oitave Filters.
Em função de sua precisão nas medições (tolerâncias),
os medidores são classificados pela ANSI em três padrões, e
pela IEC em quatro, como mostra a tabela 10.
A medição dos níveis de som é a principal atividade
para avaliação dos problemas do ruído em um ambiente.
Podemos fazer desde uma simples avaliação local, passando
por um levantamento mais minucioso, até uma análise de
alta precisão usando analisadores de freqüência.
Essas medições devem ser realizadas por medidores
de nível de pressão de som (chamados erradamente de
decibelímetros), que estejam de acordo com as normas
internacionais. É importante que o medidor não seja do tipo
hobby, facilmente importado e encontrado no mercado por
contrabando. Por outro lado, os métodos de medição e
análise dos resultados devem ser escolhidos por pessoas que
tenham um conhecimento sobre acústica e devem conhecer
as normas nacionais e internacionais, bem como as leis em
vigor.
O Medidor de Nível de Pressão Sonora (decibelímetro)
A instrumentação para medição de ruído é a única que
tem regulamentação internacional e a que apresenta a maior
30
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1304
Tabela 10 - Padrões dos medidores de ruído conforme a aplicação
Padrão ANSI S1.4
Padrão
IEC 651
0
0
Referência padrão de Laboratório
1
1
Uso em Laboratório ou campo em condições controladas
2
2
Uso geral em campo
NÃO EXISTE
3
APLICAÇÃO
Inspeções Rotineiras, tipo "varredura", para constatar se
os níveis de ruído estão substancialmente acima dos
limites de tolerância.
medições do ruído de acordo com a sensibilidade do ouvido
humano. Essa equalização é dada pela curva "A" que atenua
os sons graves, dá maior ganho para a banda de 2 a 5 kHz, e
volta a atenuar levemente os sons agudos: é exatamente essa
a curva de sensibilidade do ouvido.
Vamos comparar a curva "A" da Figura 24 com o limiar
de audibilidade da Figura 12, reproduzido na Figura 24.
Percebemos que a "Curva A" faz com que o medidor
perceba o som como nós ouvimos.
A curva de ponderação "C" é quase plana e foi
incorporada aos medidores caso haja necessidade de medir
todo o som do ambiente (sem filtros), ou para avaliar a
presença de sons de baixas freqüências. Como se vê na
figura 24 a grande diferença entre as Curvas "A" e "C" está
na etenuação para baixas freqüências. Portanto, se durante
uma medição de ruído, constatarmos uma grande diferença
entre os valores medidos na escala "A" e "C", isto significa
que grande parte do ruído encontra-se na faixa de baixas
freqüências.
Os medidores de precisão constam, normalmente de :
- microfone
- atenuador
- circuitos de equalização
- circuitos integradores
- mostrador (digital ou analógico) graduado em dB.
Obrigatoriamente os equipamentos devem conter :
- 2 curvas de ponderação - os circuitos de equalização
devem fornecer ao usuário a opção de escolha para as curvas
A ou C. Alguns aparelhos contém as curvas B e D
- No mínimo, 2 constantes de tempo : lenta (slow) ou
rápida (fast). Alguns aparelhos possuem as constantes
„impulso‟ e „pico‟.
- Faixa de medida de 30 a 140 dB.
- Calibrador.
A figura 24 mostra as curvas de equalização A e C
normalizadas pela Norma ISO.
As curvas de ponderação (ou equalização) dos
medidores são usadas para que o aparelho efetue as
20
10
dB
00
C
-10
A
-20
-30
40
-50
20
50
100
500
1k
5k
10k
20k
freq
Figura 24 - Curvas de Ponderação.
31
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1305
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
Os medidores de nível de pressão sonora usam duas
constantes de tempo, aceitas internacionalmente. São os
tempos correspondentes às respostas lenta (slow), de um
segundo e, rápida (fast), de 0,125 segundos. O medidor
apresenta em seu mostrador a média quadrática (RMS =
Root Mean Square) das variações da pressão do som
dentro do tempo especificado pela constante de tempo.
É escolhida o valor RMS da pressão sonora porque ela
relata fielmente a energia contida na onda sonora. Como
nós sabemos, a resposta do ouvido é proporcional à energia
das variações da pressão.
Alguns aparelhos, mais sofisticados, possuem a
constante de tempo de 35 ms (0,035 s), correspondente à
operação "impulso". Essa constante existe em normas de
alguns países sendo usadas para sons de grande intensidade
e tempo de duração muito pequeno.
Alguns cuidados devem ser tomados quando medimos os
níveis de ruído de um ambiente:
Os principais são :
- o medidor deve ser colocado na posição de trabalho dos
operários e na altura do ouvido dos mesmos;
- deve ser evitada a interferência do vento no microfone
do medidor. Para anular esse efeito, existe um dispositivo
denominado "windscreen" que evita o "sopro" sobre o
microfone;
- a distância do medidor à fonte de ruído deve estar de
acordo com as Normas ISO 1999, ISO 1966/1 e as
recomendações ISO R 131, R 266 e R 495;
- devem ser evitadas superfícies refletoras, que não
sejam comuns ao ambiente. Assim, deve-se evitar que o
corpo da pessoa que faz a medição não interfira nas
medidas;
- recomenda-se fazer pelo menos 5 medições em cada
local;
- o principal causador de erros nas medições de ruído é o
Ruído de Fundo. Trata-se do ruído do ambiente, que não
faz parte do ruído daquele local. Para comprovar a sua
influência, fazemos o seguinte ensaio: medimos o nível de
ruído com a máquina em funcionamento e, em seguida,
desligada. No primeiro caso estaremos medindo o ruído
total (ruído da máquina + ruído de fundo), e no segundo
caso apenas o ruído de fundo. Se a diferença do nível for
menor que 3 dB, indica um ruído de fundo bastante intenso,
que deve ser levado em consideração nas medições. Para
determinarmos o nível de ruído gerado apenas pela fonte,
medimos o nível de ruído total Ls com a máquina
funcionando e, em seguida, o nível Ln do ruído de fundo.
Em seguida subtraímos (Ls - Ln) e, através da Tabela 11
obtemos o valor, em dB, que deve ser subtraído de Ls para
obtenção do nível de ruído emitido pela fonte (máquina).
Devemos tomar as seguintes precauções com o medidor
de nível de pressão sonora :
- verificar a calibração sempre que for usar o
aparelho. O medidor, por ter um circuito eletrônico, é
muito sensível à temperatura, e o seu microfone tem alta
sensibilidade à umidade e pressão atmosférica;
- respeitar as características do microfone, quanto a
limites de temperatura, umidade, ângulo de colocação, etc.;
- verificar a bateria antes de cada medição;
- fazer as devidas correções, quando utilizar o cabo de
extensão;
- usar adequadamente o fundo de escala em dB do
aparelho, para obter maior precisão;
- usar corretamente as curvas de ponderação "A",
"B" ou "C";
- usar de maneira adequada a constante de tempo.
Precauções durante as medições
Tabela 11 – Medição com ruído de fundo [dB]
Diferença entre os dois
níveis de ruído
[Ls – Ln]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Valor a ser subtraído do nível
Ls
6,7
4,4
3,0
2,2
1,7
1,4
1,0
0,8
0,7
0,6
32
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1306
Alguns Métodos de Medição do Ruído
Caso um desses dois testes releve resultados positivos,
existe grande possibilidade dos níveis estarem acima do
recomendável. Deve-se portanto, providenciar a imediata
avaliação da situação acústica do ambiente.
A seguir, vamos apresentar uma série de métodos de
avaliação do ruído em ambientes, com crescente grau de
sofisticação. No final, apresentaremos os métodos usados
no Brasil, fixados pelas Normas Brasileiras e pela
Consolidação das Leis do Trabalho (CLT).
2 – Medição de Ruídos Contínuos
A avaliação dos níveis de ruído contínuos é feita
diretamente com o medidor de nível de pressão sonora.
Aproximamos o aparelho da fonte, na posição de trabalho
do operário e lemos diretamente no aparelho o nível de
ruído do local. Por ser um ruído do tipo contínuo, deverá
haver pouca variação nos valores marcados pelo mostrador.
O medidor deve estar regulado na curva de ponderação
"A" e com a constante de tempo em lenta (Slow = RMS da
pressão sonora em 1 segundo).
1 – Percepção Subjetiva do Ruído (sem o medidor)
Nós percebemos claramente quando estamos num
ambiente com ruído pois o nosso aparelho auditivo tem
grande sensibilidade para detectar a intensidade do som.
Surge, porém, uma questão: como saber se os níveis de
intensidade sonora devem ser encarados como um problema
ou não? Devemos introduzir um programa de controle de
ruído, ou os níveis estão abaixo dos valores prejudiciais à
saúde?
Existem duas maneiras fáceis para constatarmos se os
níveis de ruído estão se tornando elevados demais, sem o
uso do medidor:
- A primeira é verificar se existe dificuldade de
comunicação oral dentro do ambiente. Essa dificuldade é
constatada ao se tentar conversar com outras pessoas a um
metro de distância com nível normal de voz. Caso haja
dificuldade de comunicação, ou necessidade de gritar, ou
falar mais próximo da outra pessoa, indicará que o nível de
ruído do ambiente está acima do nível da voz (que pode ser
tomado próximo de 70 dB).
- A segunda maneira é constatar se as pessoas, após
permanência prolongada no local, sofrem uma diminuição
da sensibilidade auditiva (também chamada de sensação de
campainha nos ouvidos).
A diminuição da sensibilidade auditiva e o zumbido nos
ouvidos são causados por uma proteção natural que contrai
os músculos do ouvido médio, proporcionando um
amortecimento nas vibrações dos três ossículos. Essa
contração permanece por algum tempo, mesmo depois de
cessado o ruído, causando uma diminuição da acuidade
auditiva.
dB
4.3. – Medição de Ruídos Flutuantes
Existem muitos métodos de medição para ruído
flutuantes. Todos eles têm por objetivo encontrar um valor
que represente de forma significativa, em decibels, as
variações de pressão sonora do som.
Nível Médio de Som Contínuo Equivalente (L eq)
As variações de nível de um ruído flutuante podem ser
representadas pelo Nível de Som Contínuo Equivalente.
Nesse método de medição obtemos um nível de ruído
contínuo que possui a mesma energia acústica que os níveis
flutuantes originais, durante um período de tempo. O
princípio da mesma energia assegura a precisão do método
para avaliação dos efeitos do ruído sobre o aparelho
auditivo, sendo adotado pela Norma ISO, e muitas normas
nacionais.
O Leq é definido por:
Leq 10. log 10.
t
Pa (t )
.dt
Po
0
A figura 25 mostra o Leq graficamente.
Nível flutuante de Som
Nível de Som equivalente contínuo
90
80
70
60
Figura 25 – Nível de som equivalente contínuo
Tempo
33
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1307
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
O uso do medidor de dose de ruído requer
cuidados especiais quanto a exposição a ruídos de
impacto.
Nesse método devemos usar a constante de tempo em
"lento" e a ponderação na curva "A", indicando-se por La eq
. O tempo usado no método pode ser escolhido conforme a
indústria ou o tipo de ruído, podendo der, por exemplo, de
60 segundos, 30 minutos, 1 hora, etc.
Esse método é muito preciso para avaliar o risco
auditivo, mas necessita de um medidor que possua a escala
esquivalente.
4 – Medição de Sons de Impacto
Os critérios de risco auditivo devido a sons de impacto
ainda não estão totalmente definidos.
As Normas
Internacionais ISO sugerem com aproximação para medição
de sons gerados por martelos e rebitadeiras, o nível medido
em dB na curva "A", com resposta lenta, acrescido de 10
dB. Esse critério não é preciso, principalmente para
impactos maiores como martelos pneumáticos, britadeiras,
prensas hidráulicas, etc., fazendo com que outros métodos
sejam aplicados em muitos países.
Muitas Normas
Nacionais (como a ABNT) adotam a resposta rápida "fast"
com a curva "A" ou "C". Algumas Normas Nacionais já
estão adotando os limites de ruído de impacto em termos da
constante de tempo para "impulso" (0,035 s). Os medidores
de nível de ruído mais sofisticados do mercado já possuem a
escala impulso.
Outra maneira de medirmos o som de impacto é usar a
escala "valor de pico" (peak) : trata-se não mais da medição
da pressão média quadrática RMS em um determinado
tempo, mas sim o valor máximo atingido pela pressão
sonora durante a medição. Ensaios mostram que o ouvido
humano não pode suportar níveis de impacto superiores a
140 dB(pico).
A Tabela 12 mostra os ruídos medidos com diversas
constantes de tempo.
Dose de Ruído
O método de Dose de Ruído é uma variação do Nível de
Som Contínuo Equivalente, medido para toda a jornada de
trabalho. Existem duas diferenças entre o Leq e a Dose de
Ruído:
- o medidor de Dose de Ruído, chamado de dosímetro, é
um pequeno aparelho que o trabalhador transporta (no bolso
da camisa ou preso na cintura) durante toda a jornada de
trabalho, com o microfone instalado no abafador de ouvido.
- enquanto o Leq expressa o ruído em dB, o dosímetro
apresenta a medida como uma porcentagem da exposição
diária permitida. Caso esse limite seja fixado em 90 dB (A)
(em alguns países 85 dB(A)), é calculado o L eq para 8 horas
e o medidor acusa a porcentagem da exposição a que foi
submetido o operário : se 100 %, equivale que o nível de
ruído do ambiente está no limite permitido.
Dessa maneira, o aparelho mede a verdadeira exposição
do operário, pois ele acompanha continuamente todos os
ruídos que atingiram o operário durante a jornada,
fornecendo, no final do dia, o valor médio. Por isso, a
medição do ruído através da dose de ruído é considerada a
forma mais precisa de se avaliar o risco do trabalhador.
Tabela 12 – Diferentes formas de medição do ruído de impacto
Martelo manual
Fonte de Ruído
Matelete pneumático
Prensa excêntrica
Rápida [0,125 s]
105 dB(A)
112 dB(A)
93 dB(A)
Impulso [0,035 s]
Pico
112 dB(A)
131 SPL
113 dB(A)
128 SPL
97 dB(A)
121 SPL
Constante de Tempo
A análise em freqüência do ruído, porém, necessita de
aparelhagem bastante sofisticada, como um medidor de
grande precisão e analisador de freqüência. Existem
medidores de nível de som que possuem o analisador
incorporado.
A figura 26 mostra uma análise de freqüência do ruído
de um trator, medido junto ao ouvido do operador.
É importante lembrar que a análise das freqüências do
ruído se faz apenas em ruídos contínuos e flutuantes; não se
faz a análise de freqüência de ruídos de impacto.
Análise de Freqüência
Quando pretendemos fazer um completo programa de
controle de ruído ambiental, a análise das freqüências desse
ruído se torna de grande importância. O conhecimento das
freqüências de maior nível sonoro do ruído vai nos facilitar
o projeto de atenuação dos níveis sonoros, como por
exemplo, a escolha de superfícies tratadas acusticamente, o
enclausuramento de fontes de ruído, a escolha de protetores
auriculares, etc.
34
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1308
Figura 26 – Análise de freqüência (espectro) do ruído de um trator (motor em 1800 e 1000 rpm)
- Método de levantamento acústico - é um simples
levantamento do campo acústico usando o medidor com a
curva de ponderação em "A" ou "C". Se houver necessidade
de maior precisão, consultar as Normas IEC 179.
5 – Os Métodos Usados no Brasil
No Brasil, os critérios para avaliação dos níveis de ruído
são poucos e, os existentes, não são claros, dando origem a
várias interpretações e não detalhando alguns aspectos.
- Método de Engenharia Acústica - a medição é feita
por faixas de freqüência. Deve-se usar equipamentos de
grande precisão de acordo com as Normas Internacionais.
1 - Os métodos das Normas Brasileiras
- Método Acústico de Precisão - é um método de
medida "tão preciso quanto possível". Deve ser feita a
análise do ruído por faixas de freqüência, utilizando-se até
de laboratórios de acústica.
A análise dos resultados deve ser feita de acordo com as
Normas ISO.
A Norma Brasileira específica para medição de ruído é a
NBR 7731 - "Guia para Execução de Serviços de Medição
de Ruído Aéreo e Avaliação de seus Efeitos sobre o
Homem". Ela cita que a medição do ruído depende
fundamentalmente de 4 aspectos :
- O tipo do problema do ruído - qual a razão do ruído ser
um problema;
- A categoria do ruído - se se trata de ruído contínuo,
flutuante ou de impacto;
- A categoria do campo acústico - a existência de
superfícies refletoras de som;
- Grau de precisão - a sofisticação das medidas.
Os Métodos da C.L.T.
Os métodos de medição do ruído e a avaliação dos seus
danos auditivos fixados pela C.L.T. são os únicos no Brasil
com força de lei. Portanto, se uma empresa for multada por
atividades insalubres causadas por excesso de ruído, a
fiscalização estará fundamentada nos métodos da C.L.T.
Esses métodos estão na Norma Regulamentadora Nº 15
(NR15) da Portaria 3.214 e são um pouco mais objetivas
que a NBR 7731, mas ainda deixam alguns pontos vagos.
Os métodos da NR 15 são :
- Os níveis de ruído contínuo ou flutuante devem ser
medidos com medidor de nível de pressão sonora na curva
de equalização "A" e com resposta lenta (slow). As leituras
devem ser feitas próximas ao ouvido do trabalhador.
A Norma cita os métodos de medição para ruídos
contínuos são bem determinados; entretanto as medições dos
ruídos impulsivos são muito complicadas e não se acham
adequadamente bem estruturadas.
Quanto aos métodos de medição propriamente ditos, a
Norma cita três:
35
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1309
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
- Os ruídos de impacto (são definidos como aqueles que
apresentam picos de energia acústica com duração menor
que 1 segundo), a medição deve ser feita em circuito
"linear" ou "impacto" próximo do ouvido do trabalhador.
Caso o medidor não disponha de um medidor com resposta
"impacto", será válida a leitura feita na resposta rápida (fast)
e ponderação na curva "C".
picos de 105 dB. Apenas 5 % da população com problemas
auditivos recorre a médicos, mas se vende mais de 30 mil
aparelhos auditivos por ano.
Costuma-se dividir os efeitos do ruído sobre o homem
em duas partes: os que atuam sobre a saúde e bem estar das
pessoas e os efeitos sobre a audição.
Sempre devem ser realizadas várias medições
(trabalhando-se com a média), com o medidor posicionado
próximo ao ouvido do trabalhador.
Embora a Portaria 3.214 não detalhe os métodos de
medição (principalmente no que se refere a ruídos
flutuantes), as suas colocações são diretas e objetivas.
Efeitos sobre a saúde e bem estar das pessoas
Quando uma pessoa é submetida a altos níveis de ruído,
existe a reação de todo o organismo a esse estímulo.
As alterações na resposta vegetativa (involuntária ou
inconsciente) são :
Principais alterações fisiológicas reversíveis são :
- Dilatação das pupilas;
- Hipertensão sangüínea;
- Mudanças gastro-intestinais;
- Reação da musculatura do esqueleto;
- Vaso-constricção das veias;
Principais mudanças bioquímicas :
- Mudanças na produção de cortisona;
- Mudanças na produção de hormônio da tiróide;
- Mudança na produção de adrenalina;
- Fracionamento dos lipídios do sangue;
- Mudança na glicose sangüínea;
- Mudança na proteína do sangue;
Os efeitos cardio-vasculares são :
- Aumento do nível de pressão sangüínea - sistólico;
- Aumento do nível de pressão sangüínea - diastólico;
- Hipertensão arterial.
A figura 27 mostra os principais efeitos do ruído
sobre o organismo.
Avaliação dos Efeitos do Ruído sobre o Homem
Nos últimos anos, os altos níveis de ruído se
transformaram em uma das formas de poluição que atinge
maior número de pessoas.
A poluição sonora não se restringe apenas à regiões de
grande concentração industrial, como a poluição
atmosférica; nem a estritas regiões, como a poluição
radiativa; nem a regiões produtoras de álcool, como a
poluição dos rios. O barulho está presente em qualquer
comunidade, em qualquer tipo de trânsito de veículos, em
qualquer processo fabril, em qualquer obra civil.
O Brasil é um dos líderes mundiais em nível de ruído.
Eis alguns dados : as cidades de São Paulo e Rio de Janeiro
estão entre as cinco de maior nível de ruído do mundo ;
nessas cidades o ruído alcança, em média 90 a 95 dB, com
36
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1310
Dilatação
das
pupilas
Aumento da
produção de
hormônios
Movimentos do
estômago e
abdômen
(tireóide)
Aumento da
freqüência
cardíaca
Aumento da
produção de
adrenalina
Reação
muscular
Aumento da
produção de
cortisona
Vasoconstrição
dos vasos
sangüíneos
Figura 26 - Efeitos do excesso de ruído sobre o organismo
Quanto ao bem estar das pessoas, o ruído pode ser
analisado de várias formas :
- Em ensaios com 1.000 pessoas  as pessoas
submetidas a níveis maiores que 70 dB(A), houve alto
índice de hipertensão arterial, grupo mais suscetível as
pessoas entre 29 e 39 anos.
 Exposição ao ruído no ambiente comunitário :
- Níveis mais baixos que os ocupacionais ;
- Alto grau de incômodo - fator adicional de estresse ;
 Efeito do ruído durante o sono :
37
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1311
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
 mudança temporária do limiar auditivo (TTS): é
um efeito a curto prazo que representa uma mudança da
sensibilidade da audição, dependendo da suscetibilidade
individual, do tempo de exposição, da intensidade do ruído.
Essa queda do limiar retorna gradualmente ao normal depois
de cessada a exposição. Eis alguns dados sobre o TTS :
- Os ruído de alta freqüência produzem mais TTS;
- A banda de 2.000 a 6.000 Hz produzem mais
TTS;
- Para a maioria das pessoas, os níveis acima de 60
a 80 dB(A) provocam mudança no limiar auditivo;
- A recuperação dos limiares normais se dá
proporcional ao loga-rítmo do tempo;
- A maior parte do TTS se recupera nas primeiras 2
ou 3 horas.
- O efeitos dependem do estímulo sonoro, sua
intensidade, da largura banda, duração, freqüência, como
também da idade da pessoa.
- Como efeitos primários ocorreram : aumento da
freqüência
cardíaca,
vasoconstrição
periférica,
movimentação do corpo.
- Com o aumento do nível de ruído, notou-se que acima
de 39 dB(A) há uma diminuição do sono;
- Com o aumento do nível de ruído, ao atingir 64 dB(A),
5 % das pessoas já haviam acordado, e com 97 dB(A), 50 %
acordaram.
- Como efeitos secundários (no dia seguinte) ocorreram :
mudança na disposição, mudança no rendimento, perda da
eficiência, queda de atenção, aumento do risco de acidentes.
Quanto aos efeitos sociológicos pode-se citar :
 mudança permanente do limiar auditivo : é
decorrente de um acúmulo de exposições ao ruído. Inicia-se
com zumbido, cefaléia, fadiga e tontura. A seguir o
indivíduo tem dificuldade em escutar os sons agudos como,
o tique-taque do relógio, as últimas palavras de uma
conversação, o barulho da chuva, além de confundir os sons
em ambientes ruidosos. Numa última fase, o déficit auditivo
interfere diretamente na comunicação oral, tornando-a difícil
ou praticamente impossível. Pode aparecer também um
zumbido permanente que piora as condições auditivas e
perturba o repouso. Alguns autores afirmam que a mudança
permanente do limiar auditivo é o resultado de repetidas
mudanças temporárias de limiar.
 Em relação à reação da comunidade :
- Irritação geral e incômodo;
- Perturbação na comunicação conversação, telefone,
rádio, televisão;
- Prejudica o repouso e o relaxamento dentro e fora
da residência;
- Perturbação do sono;
- Prejudica a concentração e performance ;
- Sensação de vibração ;
- Associação do medo e ansiedade;
- Mudança na conduta social;
 Tipos de reação das pessoas :
- Longo tempo de exposição não habitua ao
incômodo ;
- Conforme o tipo do ruído o grau do incômodo é
diferente ;
- Conforme a sensibilidade, o grau de incômodo
difere para vários tipos de ruído ;
- O incômodo para diversos tipos de ruído é
equalizado com o uso de Leq (nível equivalente contínuo).
 trauma acústico : é definido como uma perda súbita
da audição, decorrente de uma única exposição ao ruído
muito intenso. Geralmente aparece o zumbido, podendo
haver o rompimento da membrana timpânica.
Mecanismo da Perda Auditiva
As perdas de audição causadas por exposição ao
ruído (PAIR = Perda de Audição Induzida Por Ruído) se
caracterizam por iniciarem na faixa de 3000 Hz a 5000 Hz,
sendo mais aguda em 4000 Hz. Esse processo é facilmente
constatado através de um exame audiométrico, aparecendo
como uma curva em forma de "V". As figuras 27, 28, 29 e
30 mostram a evolução da perda auditiva (linha vermelha =
ouvido direito; linha azul = ouvido esquerdo).
Efeitos sobre o aparelho auditivo
Os efeitos do ruído sobre o aparelho auditivo são os
únicos reconhecidos pela legislação brasileira, e podem ser
divididos em 3 fases :
38
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1312
Figura 27 – Início da PAIR – Audiograma de um operador de martelete pneumático; Ruído no local : 110 dB; idade : 24
anos; tempo de exposição: 3 anos
Figura 28 – Aumento da PAIR – Audiograma de um forjador; Ruído no local : 120 dB; idade: 41 anos; tempo de
exposição: 12 anos
39
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1313
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
Figura 29 – Aumento da PAIR – Audiograma de um operador de martelete pneumático; Ruído no local : 110 dB; idade :
24 anos; tempo de exposição: 3 anos
Figura 30 – Aumento da PAIR – Audiograma de um forjador; Ruído no local : 120 dB; idade: 33 anos; tempo de
exposição: 10 anos
Os 3 primeiros itens são conhecidos e fáceis de se
medir. O 4º item (susceptividade individual) é bastante
interessante, pois indivíduos que se encontram num mesmo
local ruidoso podem reagir de maneiras diferentes: alguns
são extremamente sensíveis ao ruído, enquanto outros
parecem não ser atingidos pelo mesmo.
Fatores que influem na perda auditiva
São 4 os fatores que contribuem para a perda auditiva :
 O nível de intensidade sonora NIS;
- O tempo de exposição;
- A freqüência do ruído;
- A susceptividade individual.
40
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1314
É importante lembrar que a Portaria Nº
3.214 pertence ao Capítulo V, Título II da
Consolidação das Leis do Trabalho. Portanto,
essa Portaria tem força de lei, sendo obrigatório o
seu cumprimento em todo o território nacional.
O mesmo não acontece com as Normas
Brasileiras.
Níveis de ruído confortáveis e perigosos
Os efeitos do ruído podem ser tratados de duas formas:
do ponto de vista do conforto, e do ponto de vista da perda
da audição.
Sobre conforto, os níveis recomendados estão na Norma
Brasileira NBR 10152 (ou ABNT NB-95), e podem
avaliados através das curvas NC (Noise Criterion), ou pela
medição do ruído em dB(A). Esta avaliação já foi discutida
em capítulo anterior.
Quanto aos problemas de saúde causados pelo ruído,
não existe um valor exato de nível sonoro que, a partir do
qual existe perda de audição. Como já vimos, existem
pessoas mais sensíveis ao ruído, enquanto outras não
acusam tal problema.
Para ruídos contínuos ou flutuantes a NR 15
apresenta uma tabela com a máxima exposição diária
permissível, como reproduzida na tabela 14.
Devemos notar que a Portaria Nº 3.214 é
rigorosa ao atuar sobre níveis de ruído acima
de 85 dB(A) (e não 90 dB(A) como outras
normas), mas se torna mais menos exigente ao
usar como taxa de divisão 5 dB(A).
Em função das últimas pesquisas médicas, algumas
afirmações podem ser feitas :
- Pessoas expostas ao nível de 85 dB(A), a maioria acusa
TTS como também perda permanente de audição. Quase a
totalidade demostram descon-forto acústico.
- Pessoas submetidas ao nível de 80 dB(A), entre 5 e 10
% acusou perda per-manente de audição.
- Pessoas submetidas a níveis entre 78 e 80 dB(A), entre
2 e 5 % acusou perda permanente de audição.
Vamos comparar esses dados com as exposições que as
leis permitem para os trabalhadores.
Existe uma tendência mundial em se adotar
como início da prevenção o nível de 80 dB(A), e
uma taxa de divisão de 3 dB(A). A legislação da
Comunidade Europeia para Segurança do Trabalho
já estipulou esses dados, assim como a NIOSH
Exposições Permissíveis ao Ruído
(USA) estuda modificações em suas normas.
A tabela 13 apresenta os critérios adotados como limite
de exposição ao ruído para diversas Normas Nacionais de
países.
Para períodos de exposição a níveis diferentes deve
ser efetuada a soma das seguintes frações:
C1 C2 C3 C4
Cn
+ + + + .....+
T1 T2 T3 T4
Tn
Critérios usados na Brasil
A Norma Brasileira NR 7731, cita que os critérios
para avaliação do risco auditivo são encontrados nas
Normas Internacionais ISO R 1999, ISO R 1996 e ISO R
532, já descritos no item 5.4.1. Essa Norma porém não tem
aplicação prática na área de Engenharia de Segurança do
Trabalho.
A C.L.T. é bem mais objetiva que as Normas
Brasileiras. Na Portaria Nº 3.214, de 08/06/78, na Norma
Regulamentadora nº 15, Anexo Nº 1, são estabelecidas todas
as condições de insalubridade por ruído.
onde : Cn = tempo de exposição a um nível de ruído
Tn = exposição diária permitida para aquele
nível.
Se a soma das frações ultrapassar a unidade, a exposição
estará acima do limite de tolerância.
Para ruído de impacto, os níveis superiores a 140
dB(linear) medidos na resposta de impacto, ou superiores a
130 dB(C) medidos na resposta rápida (fast), oferecerão
risco grava e iminente.
41
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1315
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
Tabela 13 - Critérios adotados como limite de exposição ao ruído para diversas Normas Nacionais de países.
Tempo
Taxa de
Nível
Nível
de
de
divisão
Máximo
Ruído
de
Exposição
dB(A)
dB(A)
impacto (dB)
(h) 
 Alemanha Oc.
90
8
-- Alemanha Or.
85
8
-- Alemanha
85
8
3
 Japão
90
8
-- França 
90
40
3
-- Bélgica
90
40
5
110
140
 Inglaterra
90
8
3
135
150
 Inglaterra
83
8
3
 Itália
90
8
5
115
140
 Itália
90
-3
115
- Itália
85
8
3
 Dinamarca
90
40
3
115
- Suécia
85
40
3
115
- USA - OSHA
90
8
5
115
140
 USA - NIOSH
85
8
5
-- Canadá
90
8
5
115
140
 Austrália
90
8
3
115
- Austrália
85
8
3
 Holanda
80
8
-- Holanda
80
8
3
 Espanha 
---110
- Espanha
85
8
3
 Turquia 
95
---- China
70 - 90
8
3
 Finlândia
85
8
3
 Hungria
85
8
3
 Nova Zelândia
85
8
3
 Israel
85
8
5
 Noruega
85
8
3
 Brasil
85
8
5
115
130
 segundo GERGES (1988);  segundo HAY (1975);  segundo HAY (1982);  segundo SOBRAC
(1995)
 Tempo de exposição diária ou semanal.
 Estabelece nível contínuo de prevenção = 85 dB(A)
 Estabelece nível contínuo de prevenção = 80 dB(A)
OSHA : Occupational Safety and Health Administration.
NIOSH : National Institute for Occupational Safety and Health.
País
Nível
de
Ruído dB(A)
42
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1316
Tabela 14. - Limites de Tolerância para ruído contínuo ou flutuante
Nível de Ruído
dB(A)
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
98
100
102
104
105
106
108
110
112
114
115
Máxima Exposição Diária Permissível
8 horas
7 horas
6 horas
5 horas
4 horas e 30 min.
4 horas
3 horas e 30 min.
3 horas
2 horas e 30 min.
2 horas e 15 min.
2 horas
1 hora e 45 min.
1 hora e 15 min
1 hora
45 minutos
35 minutos
30 minutos
25 minutos
20 minutos
15 minutos
10 minutos
8 minutos
7 minutos
Eis alguns fatores que devem ser observados:
O Controle do Ruído
- Avaliação da exposição individual;
- Características do campo acústico;
- Condições de comunicação oral;
- Tipo de ruído;
- Tipo de exposição;
- Número de empregados expostos;
- Características do local;
- Ruído de fundo.
Controle do Ruído são medidas que devemos tomar, no
sentido de atenuar o efeito do ruído sobre as pessoas.
Controle não significa supressão da causa, mas sim, uma
manipulação do efeito.
É importante lembrar que não existem soluções mágicas
que indiquem quais as medidas que irão solucionar um
problema de excesso de barulho. Nós devemos utilizar os
nossos conhecimentos sobre acústica, além de um
conhecimento detalhado do processo industrial.
Antes de uma análise mais detalhada do problema,
devemos observar alguns dados de ordem geral, para termos
uma idéia mais precisa sobre a dimensão da questão e, ao
mesmo tempo, provocarmos reflexões quanto a soluções.
De um modo geral, o controle do ruído pode ser
executado tomando-se as seguintes medidas:
- Controle do ruído na fonte;
- Controle do ruído no meio de propagação;
- Controle do ruído no receptor.
43
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1317
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
controlar a explosão significa mudar a essência da máquina.
Nesses casos procuramos controlar o ruído na trajetória.
A fonte é a própria causa do ruído. O meio é o elemento
transmissor do ruído, que pode ser o ar, o solo ou a estrutura
do prédio. O receptor é o operário. É importante
esclarecermos a hierarquização dos 3 elementos envolvidos
no fenômeno : em primeiro lugar o controle na fonte, depois
o controle no meio e, por último o controle no operário.
As causas magnéticas são devidas a vibração das
bobinas elétricas.
Devemos sempre ter em mente que os choques, atritos e
vibrações são causas de ruídos em máquinas. Eis alguns
exemplos que mostram isso :
Controle do Ruído na Fonte
- Enrijecimento de serras circulares;
- Substituição de engrenagens metálicas por plástico;
- Redução da área vibrante;
- Balanceamento;
- Diminuição da rotação de exaustores.
O ruído na fonte pode ser causado por fatores:
- mecânicos;
- pneumáticos;
- explosões e implosões;
- hidráulicos;
- magnéticos.
Outro fator importante que não devemos esquecer é a
manutenção . Eis algumas sugestões :
- Boa lubrificação onde há atrito;
- Motores a explosão bem regulados;
- Abafadores e silenciadores de motores conservados;
- Motores bem balanceados.
As causas mecânicas dos ruídos são devido à choques,
atritos ou vibrações. Portanto, devemos observar nas fontes
causadoras de ruído, a possível substituição do elemento
nessas condições, ou então, a diminuição da intensidade
desses choques, atritos ou vibrações. Como exemplo,
colocamos alguns processos de alto nível de ruído e seu
equivalente menos ruidoso:
- rebitagem pneumática
- solda
- equipamentos pneumáticos
- equipamentos elétricos ou mecânicos
- trabalho de metal a frio
- trabalho de metal a quente
- trabalho por jato de ar
- trabalho mecânico
- queda de materiais
- transporte contínuo.
Controle do Ruído no Meio de Propagação
Quando não é possível o controle do ruído na fonte,
ou a redução obtida foi insuficiente, então devemos passar a
considerar medidas que visem controlar o ruído na sua
trajetória de propagação.
Podemos conseguir isso de duas maneiras:
- Evitando que o som se propague a partir da fonte;
- Evitando que o som chegue ao receptor.
Isolar a fonte significa construir barreiras que
separem a máquina do meio que a rodeia, evitando que o
som se propague. Isolar o receptor significa construir
barreiras o meio do operário. Em qualquer uma das opções
teremos vantagens e desvantagens : o isolamento da fonte
teremos a dificuldade de evitarmos a propagação do som,
pois a energia acústica é maior em torno da fonte; enquanto
teremos a vantagem do ruído não se propagar por todo o
ambiente, mantendo o local salubre. O isolamento do
receptor tem a facilidade de isolarmos o som, pois ao chegar
ao receptor sua intensidade será pequena, mas teremos a
desvantagem da propagação do som por todo o ambiente.
O som utiliza duas vias de propagação :
- o ar
- a estrutura.
Os ruídos pneumáticos ocorrem pela turbulência do ar
dentro do duto, e por vibrações da tubulação. Geralmente
esses ruídos são causados por variações da secção do duto
ou por sua rugosidade superficial interna. O maior ruído
causado por fontes pneumáticas reside no escape do gás sob
pressão. As soluções podem ser :
- Diminuição da turbulência pela diminuição da
secção dos dutos;
- Câmaras atenuadoras;
- Câmaras de expansão de gases;
- Desvios para atenuação de várias freqüências;
- Câmaras com material absorvente
- Projetos de bicos de jatos de gás com atenuadores
de pressão.
Redução da Propagação do som pelo ar.
Só podemos controlar a transmissão do som pelo ar
através de obstáculos à sua propagação.
Antes porém, cabe lembrar que os sons de baixa
freqüência se transmitem mais facilmente pelo ar que os
sons de alta freqüência. Assim, quando possível, devemos
transformar os ruídos para a faixa mais aguda do espectro,
fazendo com que percam sua intensidade numa distância
menor.
O isolamento do som na fonte ou no receptor pode ser
feito por paredes, que obedecem os princípios de
propagação descritos no Capítulo 2º desta apostila. A figura
As causas hidráulicas são semelhantes às pneumáticas.
Devemos lembrar que, em tubulações hidráulicas, podem
ocorrer bolhas e o fenômeno da cavitação, que são grandes
causadores de ruído. A solução para o ruído em sistemas
hidráulicos é a eliminação de grandes variações de pressão.
As explosões e implosões se referem a mudança súbita
de pressão da gás contido numa câmara. Para máquinas que
trabalham a explosão, dada a própria natureza da máquina,
44
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1318
2.1 mostra as quantidades de energia acústica que são
refletidas, absorvidas ou transmitidas, definindo os seus
coeficientes. As tabelas 2.3, 2.4, e 2.5 mostram os
coeficientes de absorção de vários materiais:
vibrar e, gerando o ruído. Mesmo existindo a atenuação do
ruído aéreo, o som alcançará o ambiente via estrutura.
Isolamento da fonte
Quando todas as medidas de controle de ruído falharam,
devemos considerar a proteção individual. Devemos sempre
lembrar que recorremos ao controle individual somente em
casos extremos e nunca como primeira ou única medida.
Antes da aplicação de aparelhos de proteção individual,
existem algumas medidas que podem diminuir os efeitos do
ruído sobre os operários. Eis algumas :
Controle do Ruído no Receptor
O isolamento da fonte tem como vantagem a não
propagação do som por todo o ambiente.
Existem 3 maneiras de isolar a fonte de ruído :
- Executando a operação ruidosa à distância, e fazendo a
proteção individual apenas se necessário;
- Executando a operação ruidosa fora do turno de
trabalho e protegendo os operários envolvidos;
- Isolando acusticamente a máquina.
- Rotação de turnos : a diminuição do tempo de
exposição diminui o risco de perda auditiva. Essa rotação é
de difícil aplicação na prática e cria sérios problemas à
produtividade.
- Cabines de repouso : são cabines a prova de som, onde
o trabalhador exposto a altos níveis de ruído pode descansar
por alguns minutos. Na Europa, muitas empresas têm
implantado essas cabines. Normalmente o tempo de
repouso é de 5 minutos para cada 55 minutos de trabalho.
A terceira hipótese é a mais usada e pode ser muito
eficiente se bem projetada. No enclausuramento da fonte,
como é conhecida, devemos usar uma caixa que cobre a
máquina, isolando-a acusticamente do meio externo. A
construção do enclausuramento deve ser de material isolante
e, se possível, internamente com material absorvente. As
tabelas 2.3, 2.4 e 2.5 mostram o coeficiente de absorção de
alguns materiais, e as tabelas 2.6 e 2.7 apresentam a
transmissão do som através de alguns materiais.
O pesquisador de doenças do trabalho Dr. W. Dixon
Ward descobriu que o problema de expor uma pessoa ao
ruído intenso e depois deixá-la repousar, faz com que o
tempo de recuperação da sensibilidade auditiva seja cada
vez maior. Assim, fica em dúvida a eficiência das cabines
de repouso ou os ciclos de exposição/repouso, bem como a
rotação de turnos.
Mudança das condições acústicas do local
Alterando as condições de propagação do som, podemos
diminuir o ruído de um local. Para tal precisamos estudar a
situação em que se encontra a fonte de ruído e as condições
de reflexão, absorção ou difração do som no local.
Os Protetores Individuais
O último dos recursos a ser considerado num problema
de redução dos efeitos do ruído são os protetores
individuais. Podem ser de 4 tipos :
- de inserção (tampões)
- supra-auriculares
- circum-auriculares (conchas)
- elmos (capacetes).
Isolamento do Receptor
Caso a opção seja o isolamento do receptor, isso pode
ser feito através de paineis ou paredes. O isolamento do
receptor só é possível para os operários que não trabalhem
diretamente na máquina. É bastante usado para separar o
pessoal da administração, escritórios, controle de qualidade,
almoxarifado, etc. A tabela 9 mostra as condições de
audibilidade do som através de uma parede.
Quando isolamos o pessoal em salas e escritórios, não
podemos nos esquecer das portas e janelas, que geralmente
são os pontos mais vulneráveis do isolamento. A vedação
das janela se faz com dois vidros, de espessuras diferentes e,
separados por alguns centímetros. Quanto as portas, há a
necessidade de se projetar portas e batentes especialmente
com vedação acústica.
Os protetores de inserção são dispositivos colocados
dentro do canal auditivo, podendo ser descartáveis ou nãodescartáveis. Os descartáveis podem ser de material fibroso,
ou de cera, ou de espuma. Os não-descartáveis, de borracha,
devem ser esterilizados todos os dias. Os de espuma
(moldável), são descartáveis, perdendo sua eficiência na
primeira lavagem.
Os protetores supra-auriculares são provisórios, e usados
em visitas e inspeções.
São bastante incômodos e
proporcionam pequena proteção contra o ruído.
Os protetores circum-auriculares, também conhecidos
como conchas, são semelhantes aos fones de ouvido,
recobrem totalmente o pavilhão auditivo, assentando-se no
osso temporal. Fornecem uma boa proteção ao ruído, ao
mesmo tempo permitindo uma boa movimentação do
operário e reduzindo as precauções higiênicas ao mínimo.
Redução da Propagação do Ruído pela Estrutura
O som pode se propagar não só pelo ar, mas também
pela estrutura do prédio, alcançando grandes distâncias.
Isso ocorre quando a máquina em funcionamento, gera uma
vibração no solo, que se propaga, fazendo toda a estrutura
45
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1319
Acústica, Ruídos e Perda de Audição
João Candido Fernandes
Os protetores de elmo (capacetes) são pouco usados.
Eles cobrem hermeticamente a cabeça, se constituindo numa
tentativa de solucionar os problemas de ruído, proteção dos
olhos, respirador e capacete.
Tiram a liberdade de
movimentação do operário, além de causar ressonâncias
internas que podem aumentar os problemas de ruído.
Atualmente, os protetores mais usados são os de inserção
(pugs ou tampões) e os circum-auriculares (conchas).
Comparação entre os protetores auditivos
A tabela 15 nos mostra uma comparação entre as
conchas e os tampões.
É importante lembrar que :
- os protetores tipo concha são mais eficientes que os
tampões;
- ambos os tipos são mais eficientes a altas freqüências,
sendo praticamente nula a sua proteção para sons graves;
- a utilização de protetores auriculares em uma empresa
deve ser precedida de um programa de treinamento e
conscientização dos funcionários;
- os protetores de inserção (tampões) são de difícil
adaptação, podendo gerar infecções e irritações na canal
auditivo;
- a atenuação citada pelas indústrias de protetores, se
refere à ensaios realizados em laboratório, dificilmente
alcançada no ambiente industrial.
Devemos sempre lembrar que os protetores individuais
diminuem o contato do trabalhador com o meio ambiente.
Isso tem sérios desdobramentos, como :
- Aumento dos acidentes de trabalho;
- Não comunicação com os outros funcionários;
- Aumento da tensão e irritação;
- Queda da produtividade.
Portanto os protetores individuais devem ser
considerados apenas como última solução, ou numa situação
de emergência.
46
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1320
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1321
88
Tabela 15 - Comparação entre conchas e tampões
Conchas
Eliminam ajustes complexos de colocação. Podem ser
colocados perfeitamente por qualquer pessoa
São grandes e não podem ser levados facilmente nos
bolsos das roupas. Não podem ser guardados junto com
as ferramentas.
Podem ser observadas as grandes distâncias, permitindo
tomar providências para a comunicação oral.
Interferem com óculos pessoais ou EPIs.
Podem ajustar-se mesmo quando se usam luvas
Podem acarretar problemas de espaço em locais
pequenos e confinados.
Podem produzir contágio somente quando usados
coletivamente.
Podem ser confortáveis em ambientes frios, mas muito
desagradáveis em ambientes quentes.
Sua limpeza deve ser feita em locais apropriados.
Podem ser usados por qualquer pessoa, de ouvidos sãos
ou enfermos.
O custo inicial é grande, mas sua vida útil é longa.
Tampões
Devem ser adequados a cada diâmetro e longitude
do canal auditivo externo
São fáceis de carregar. Mas são fáceis de esquecer
ou perder.
Não são vistos ou notados facilmente e criam
dificuldade na comunicação oral.
Não dificultam o uso de óculos ou EPIs.
Devem-se tirar as luvas para poder colocá-lo.
Não produzem problemas por limitação de espaço.
Podem infectar ou lesar ouvidos sãos.
Não são afetados pela temperatura ambiente.
Devem ser esterilizados freqüentemente.
Podem ser inseridos apenas em ouvidos sãos.
O custo inicial é baixo, mas sua vida útil é curta.
Programa de Redução do Ruído Ambiental e Proteção Auditiva
Como o risco de perda auditiva é a principal
conseqüência do ruído e, juridicamente, o principal
problema, o técnico deve, antes de mais nada, ter em
mãos os audiogramas dos operários, referentes à data de
admissão. Se a empresa tiver os valores audiométricos
dos seus funcionários a cada 6 meses, ainda melhor. O
importante é que o Engenheiro tenha um histórico da
sensibilidade auditiva dos empregados.
Este capítulo tem como objetivo ser um guia técnico
de análise dos problemas de ruído em um ambiente de
trabalho, e as principais formas de combatê-los. É
evidente que um programa de controle de ruído
ambiental não tem regras fixas aplicáveis a todos os
casos, mas podemos ordenar algumas medidas de caráter
geral, bastante úteis ao Engenheiro que pretenda atacar o
problema do ruído.
Guia para Detecção do Problema
O diagrama de blocos apresentado na Figura 31 nos dá uma maneira de determinar a existência do problema do ruído e,
portanto, a conseqüente necessidade de aplicarmos um programa de redução do barulho e de proteção auditiva. As etapas a
serem seguidas são as seguintes (acompanhar a numeração com o diagrama):
Devemos suspeitar que os níveis de ruído possam estar se tornando um problema, em duas situações : quando ocorrer
dificuldades de comunicação oral e/ou quando sentirmos a perda da sensibilidade auditiva ao sairmos do local ruidoso
(sensação de zumbido nos ouvidos). Esses dois fatos acusam que os níveis de barulho devem estar acima de 75 dB e,
portanto, atingindo a faixa perigosa.
1
2
Caso se confirme alguma das situações acima, devemos tomar as providências para uma avaliação mais precisa do
ambiente.
Para confirmarmos esses níveis, devemos passar para uma avaliação primária. Com o uso do medidor de nível de som
(decibelímetro) na curva de ponderação "A" e na resposta "lenta" (slow), devemos andar pelo ambiente, nos
aproximando de cada operador de máquina e fazendo a leitura do nível de ruído na altura do seu ouvido. Com isso,
teremos uma idéia dos níveis, dos locais críticos, do tipo de ruído, número de operários expostos, etc. Cabe aqui lembrar da
3
88
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1322
necessidade de termos um aparelho de boa precisão, e com calibração recente (se possível antes das medições). A Tabela 16
mostra uma avaliação primária realizada numa usina de açúcar e álcool.
4
Se os níveis medidos nessa avaliação não ultrapassaram os 75 dB(A), o ruído não deve ser encarado como um
problema.
5
Se os níveis estão acima dos 75 dB(A), já estamos na faixa de desconforto que, segundo a Norma NBR 10152, tornará
o local impróprio para o trabalho, gerando irritação, improdutividade, e até, perda de auditiva nos operários mais
sensíveis.
6
Se os níveis atingem valores acima de 85 dB(A), o problema é mais sério, pois, com certeza, os operários submetidos a
esses níveis (8 horas diárias) estão sujeitos à perda auditiva.
7
Devem ser feitas novas avaliações de 6 em 6 meses, ou quando houver mudança ou implantação de novas máquinas,
implantação de sistemas hidráulicos ou pneumáticos, ou alterações no arranjo físico da indústria.
11
Recomenda-se que qualquer empresa que possua níveis de ruído acima de 75 dB(A), implante um programa de
redução de ruído e proteção auditiva. Essa recomendação se torna uma exigência de lei quando os níveis ultrapassam
os 85 dB(A).
Tabela 16 - Avaliação primária do ruído em uma usina de açúcar e álcool.
Local
Turbinas
Turbinas
Caldeiras
Turbo-gerador 1
Compressores
Fabricação
Destilaria
Destilaria
Destilaria
Filtros
Dosagem
Carregamento
Hilo 2
Hilo 3
Hilo 3
Moenda 2
Moenda 3
Moenda 2
Hilo 1
Hilo 1
Turbo-gerador 2
Moenda 1
Moenda 1
Moenda 1
Fabricação
Caldeiras
Caldeiras
Descrição
Base da turbina
Instrumentos
Limpeza de fuligem
Sala 3
--Turbina 2 - Térreo
Piso inferior
1º Piso
Centrifugação
Filtros rotativos
Dosagem de cal
Tortas de filtros
Sob o guincho
Área de limpeza
Descarregamento
Base da moenda
Base da moenda
Piso superior
Sob o guincho
Área de limpeza
Sala
Base da turbina
Piso Superior
Base
Moinho de sementes
Linha 2
Laje da caldeira 8
Nível de
Ruído
dB(A)
Tempo de
Exposição
Tempo
admissível
(NR 15)
98,2
102,1
92,0
90,0
92,0
93,0
96,1
96,1
98,2
93,5
92,5
89,0
96,0
96,0
105,0
96,1
93,2
92,0
95,0
105,0
98,2
92,0
92,1
90,0
94,0
88,0
88,0
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
12:00
01:15
00:45
03:00
04:00
03:00
02:40
01:45
01:45
01:45
02:40
03:00
04:30
01:45
01:45
00:30
01:45
02:40
03:00
02:00
00:30
01:15
03:00
03:00
04:00
02:15
05:00
05:00
89
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1323
90
Dificul dade de Com uni cação
ou
Z um bi do no ouv ido
1
Neces s idade
de
prov idências
2
Av al iação Prim ári a
3
Nív eis abai x o
Nív eis acim a
de 75 dB (A)
de 75 dB (A)
4
de 85 dB (A)
7
 Pos s ív el perda auditiv a
8
Nov a av aliação
6
Problem as
efici ência
problem as
audi tiv os
9
Ex ecutar um program a
em 6 m es es , ou
de redução do ruído
em qual quer
am biental e de
alteração na
indús tri a
5
 Irri tação
 Redução da
Não ex is tem
com ruído
Nív eis acim a
proteção auditiv a
10
11
Figura 31 - Diagrama para detecção do problema do ruído
90
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1324
Programa de Redução do Ruído
Iniciamos um programa de redução dos níveis de ruído, fazendo uma medição mais precisa e dentro dos padrões das
Normas. O diagrama da figura 11.2 nos mostra as principais etapas.
12
Avaliação da Exposição ao Ruído - É a medição, com precisão, dos níveis de ruído dos postos de trabalho dos
operários. Deve-se avaliar o som direto da máquina próxima ao trabalhador e o ruído do ambiente (ruído de fundo).
É importante lembrar do precisão do equipamento e da sua calibração antes das medições.
13
Situação audiométrica dos operários - Numa empresa onde existe níveis de ruído elevados, a saúde auditiva de seus
trabalhadores deve ser acompanhada por profissionais da área de otorringolaringologia (médico ou fonoaudiólogo).
14
Níveis de Ruído nos postos de Trabalho - Devem ser efetuadas 5 medições em cada local de trabalho (ver NR 15) e
obtida a média. É importante lembrar da regulagem do medidor de acordo com o tipo de ruído, das precauções
durante a medição e dos cuidados com o medidor.
15
Tipo de Ruído - as medições devem ser feitas de acordo com o tipo do ruído. Para ruídos contínuos, usamos o
medidor na curva "A" e resposta "lenta"; para ruídos flutuantes, usamos um dos métodos que represente as variações
de nível. Os ruídos de impacto devem ser medidos conforme as regras da NR 15.
16
Ruído de Fundo - A avaliação do ruído de fundo durante as medições também é importante na determinação das
fontes de ruído.
Antecedentes Audiométricos - A anamnese (histórico clínico) e os resultados audiométricos dos operários
(principalmente o audiograma de admissão) são preciosas informações sobre a audição e a sensibilidade auditiva de
cada trabalhador. O Engenheiro de Segurança deve trabalhar em conjunto com a fonoaudióloga (ou médico de
trabalho) da empresa, no sentido de detectar essas situações.
17
18
Novas audiometrias - Se o Programa de Redução do Ruído e Proteção Auditiva estiver sendo implantado (ou seja,
a empresa nunca se preocupou com a saúde audiológica de seus empregados), é importante que se obtenha os
audiogramas de todos os trabalhadores e inicie-se avaliações periódicas (de 6 em 6 meses)
19
Mapeamento - a traçagem dos mapas de ruído é uma das melhores maneiras de definirmos a forma de controle. Um
mapa de ruído é uma planta em que são mostradas as instalações e traçada sobre ela as curvas que unem todos os
pontos de mesmo nível de ruído. É importante identificar no mapa o local de trabalho de cada operário.
20
Medidas de Controle - São as providências que o Engenheiro de Segurança deve tomar, tendo em mãos o
levantamento dos níveis de ruído e da situação audiológica dos empregados.
91
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1325
17
20
11
Situação Audiológica
13
18
Nov as
Audiom etri as
dos Operários
Antecedentes
Audiom étri cos
Program a de Redução
do Ruído
Ruído de
12
Tipo de
16
Fundo
15
19
Ruído
Av ali ação da Ex pos i ção
ao Ruído
Nív ei s de Ruído
nos Pos tos de Trabalho
14
M apeam ento
M edi das
de
Control e
Figura 11.2. - Diagrama do Programa de Redução do Ruído e Proteção Auditiva.
92
92
1326
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
Controle do Ruído
Depois da medição do ruído e do mapeamento, podemos passar para as medidas de controle. Vejamos no diagrama de
blocos.
Medidas de
Controle
20
Controle do
Ruído
na
fonte
23
no
meio
24
Providências
Sociais
21
no
receptor
25
refúgio
de ruído
rotatividade
de função
26
27
Monitoramento
30
22
educação
supervisão e
treinamento
28
29
Figura 11.3. - Diagrama das Medidas de Controle
21
Controle do Ruído - É a atenuação dos efeitos do ruído sobre as pessoas. O Engenheiro de Segurança deve estar
consciente que é de sua responsabilidade os efeitos do ruído sobre os trabalhadores.
22
Providências Sociais - São alterações realizadas no pessoal que ajudam a minimizar os efeitos do ruído.
23
Controle na Fonte - É a supressão da causa do ruído. A supressão da fonte do ruído é a verdadeira e a mais indicada
maneira de controlar o ruído.
24
Controle no meio - Trata-se da interrupção da propagação do som.
25
Controle no Receptor - É uma medida para ser usada apenas em casos extremos, ou em pequenos intervalos de
tempo. Nunca como primeira solução ou de forma definitiva.
26
Refúgio de Ruído - Em algumas operações descontínuas (por exemplo, inspeções) podem ser utilizadas as cabines de
repouso, onde os operadores podem descansar por alguns minutos. Deve-se lembrar que a redução pela metade no
tempo de exposição, reduz em apenas 3 dB a dose de ruído.
27
Rotatividade de Função - Para sistemas produtivos que possibilitam essa rotação de turnos ou de funções, essa
prática pode diminuir levemente a dose de ruído.
Educação - Assim como qualquer programa de segurança do trabalho, a educação o Programa de Redução do Ruído
e Conservação Auditiva deve ser aceito em todos os níveis da empresa, desde os operários até a gerência. As
técnicas de educação possibilitam esse engajamento de todos num objetivo comum. Podem ser usados posters,
vídeos, palestras, folhetos, exposição de materiais, exercícios práticos, etc. Outro fator importante para a credibilidade do
programa é a transparência de informações : os trabalhadores devem (ou têm o direito de) saber os níveis de ruído a que estão
submetidos, bem como os resultados dos exames audiológicos.
28
93
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1327
94
Supervisão e Treinamento - Uma pessoa deve ser o responsável pela execução do Programa (pode ser o
Engenheiro de Segurança, ou o Médico do Trabalho ou algum funcionário da CIPA ou do Setor de Recursos
Humanos). Os trabalhos técnicos (como medição do ruído, audiometrias, etc) devem ser delegados às pessoas
especializadas ou contratado pessoal externo à empresa. Todas as pessoas envolvidas no Programa devem receber
treinamento apropriado dentro de sua área de atuação.
29
Monitoramento - Uma vez implantado, o Programa continua indefinidamente, sempre atento a alterações nos níveis
de ruído ou nos audiogramas dos trabalhadores. Os níveis de ruído devem ser medidos periodicamente ou em
qualquer alteração no arranjo físico da empresa. A sensibilidade auditiva dos operários deve ser avaliada de 6 em 6 meses.
30
94
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1328
Referências:
FORMER-JOHNSON, T.N.O. – “Acústica” . Livraria
Nobel, 1968.
ALEXANDRY, F. G. - "O problema do ruído industrial e
seu controle" - Fundacentro- Ministério do Trabalho - São
Paulo, 1982.
GERGES, S.N.Y. - "Curso Intensivo sobre Controle de
ruído industrial" - Apostila da Universidade Federal de
Santa Catarina, 1988.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT - Norma NB 95 - Ruídos aceitáveis - 1966.
GERGES, S.H.Y. - "Ruído : Fundamentos e Controle" Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade
Federal de Santa Catarina - 1ª Edição, Florianópolis, 1992.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT - Norma NBR 7731 - Medição do ruído - 1983.
HAY, B.
Occupational Noise Exposure.
Acoustics, vol. 8, p. 299 - 313, 1975.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT - Norma NBR 10151 - Avaliação do ruído em áreas
habitadas visando o conforto da comunidade - 1987.
Applied
HAY, B.
Maximum permissible noise levels at the
worlplace in the EEC, Spain, Portugal and Turkey. Applied
Acoustics, v. 15, p. 61 -69, 1982
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT - Norma NBR 10152 - Níveis de ruído para conforto
acústico (NB 95) - 1990.
JOSSE, R. - "La acustica em la contruccion" - Editorial
Gustavo Gili S.A. - Barcelona, 1975.
BERANEK, L.L. - "Acustica" - Editorial Hispano
Americana S.A. 2ª Edição - Buenos Aires - 1969.
KURTZE, J.P. -"Fisica y Tecnica de la lucha contra el
ruido" - Ediciones URMO - Barcelona, 1963.
BERANEK, L.L. Balanced Noise-criterion (NCB) Curves.
Journal of the Acoustical Society of America, v. 86 ( 2 ), p.
650 - 664, 1989a.
LACERDA, A.P. - "Audiologia Clínica" - Editora
Guanabara Koogan, 1988.
MiÑAMA, J.P. - "Compendio Pratico de Acustica" Editorial Labor S.A. - Barcelona, 1969.
BERANEK, L.L.
Application of NCB Noise Criterion
Curves. Noise. Control Enginnering Journal, v. 33 (2), p.
45-56, 1989b.
NEPOMUCENO, L.A. – “Elementos de Acústica Física e
Psicoacústica”. Ed. Edgard Blucher Ltda, 1994.
BERANEK, L.L.; BLASIER, W.E.; FIGWER, J.J.
Preferred noise criteria (PNC) curves and their application
to rooms. Journal of Acoustical Society of America, v. 50,
p. 1223-1228, 1971.
ROSSI, M. - "Acoustics and Electroacoustics" - Artech
House Inc, Norwood, 1988.
BRASIL - Lei nº 6515, portaria nº 3214 - NR 15 Atividades Insalubres.
SANTOS, T.M.M. & RUSSO, I.C.P. - "A Prática da
Audiologia Clínica" - Cortez Editora, São Paulo, 1986.
BRUEL & KJAER - "Architectural Acoustics" - Dinamarca,
1978.
SOBRAC. Recomendações da Organização Mundial da
Saúde sobre Ruído Industrial. Revista de Acústica e
Vibrações, nº 16, dezembro, p. 52-57, 1995.
BRUEL & KJAER - "Acoustic Noise Measurements" Dinanarca - 1979.
BURK, W - "Manual de Medidas Acusticas para el Control
del ruido" - Editorial Blume, Barcelona, 1966.
CARVALHO, B.A. - "Acustica Aplicada à Arquitetura" Biblioteca Técnica Freitas Bastos, Rio de Janeiro, 1967.
CHEMELLO, A. e LUSSATTO, D. – “Acústica”. Editora e
Distribuidora Sagra S.A.
DE MARCO, C.S. - "Elementos de Acústica Arquitetônica"
- Livraria Nobel S.A. - São Paulo, 1982.
FERNANDES, J.C. - "O Ruído Ambiental : Seus Efeitos e
seu Controle" - Apostila do Departamento de Engenharia
Mecânica da UNESP - Câmpus de Bauru, 1994.
95
Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and their Applications
Serra Negra, SP - ISSN 2178-3667
1329
Download

Short Courses Acústica, Ruídos e Perda de Audição João