Professor cria difusores acústicos

Conhecimento de engenharia, música e design dá uniformidade do som em auditório, estúdio de gravação e sala de cinema

ter, 04/03/2008 - 10h15 | Do Portal do Governo

O professor José Augusto Mannis, do Instituto de Artes da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), muniu-se do conhecimento acumulado nas áreas de música, engenharia e design para criar três novos tipos de difusores acústicos. A inovação já tem patente solicitada e a novidade pode ser usada em auditório, estúdio de gravação e sala de cinema.

Em cada ambiente, a reverberação (preenchimento) do som no espaço é variável. Essa diferença no fenômeno físico influi no tempo de execução das notas musicais pelo instrumentista. Em grandes salas, ou auditórios, a tendência é induzir uma execução mais lenta.

“Mesmo sendo benéfica, a reverberação em demasia contribui para a confusão das notas. E cada músico molda a maneira de tocar em função da resposta acústica da sala. O único instrumento musical isento do problema é o piano, por possuir pedal de ressonância”, explica o pesquisador Mannis.

Os difusores criados na Unicamp atenuam o problema e distribuem o som no ambiente, assegurando uniformidade e conforto acústico para artistas e platéia. A pesquisa começou há 11 anos, quando o autor foi convidado a fazer o acabamento do Laboratório de Acústica Musical e Informática (Lami) da Universidade de São Paulo (USP).  

Antecedentes

“Temos no mercado os difusores de Schroeder. Eles espalham bem o som, mas produzem absorção, com atenuação de até cinco decibéis e não atendiam ao meu propósito. O desafio da pesquisa foi conseguir uma difusão sonora sem perdas”, conta.

Assim, Mannis concebeu superfícies difusoras de ondas sonoras para paredes e tetos de salas de audição e de performance musical. São revestimentos com articulações suaves, algumas mais lineares, outras mais arredondadas, e também aquelas em que cada elemento pode ser girado para frente e para trás.  

Valorização do design

“As soluções propostas não possuem articulações abruptas e um elemento é sempre diferente do outro. Por isso, em vez da perda de energia, há o espalhamento das ondas sonoras. O importante é o design, independentemente do material utilizado (madeira, gesso, plástico), o que permite também o controle dos custos”, observa.

O projeto de Mannis foi sua tese de doutorado, defendida no último dia 22, sob a orientação do professor Jonatas Manzolli. Incluiu conceitos como fundamentos teóricos da música, revisão e avaliação de princípios acústicos, tipologia das simetrias e elementos da composição serial, que inspiraram os novos difusores. 

Série dodecafônica

A maior parte das soluções foi encontrada de forma intuitiva. Mannis observou a associação da teoria de Schroeder – que se baseia numa fórmula matemática para ajustar a profundidade dos elementos da superfície difusora em relação à faixa de freqüência – com o sistema de composição atonal (que não tem tonalidade definida) de Schoenberg, de 12 sons, a série dodecafônica.

“Os difusores de Schroeder são criados a partir de uma série de números alinhada segundo esquemas simétricos complexos. Digo que é um colar de números, pois eles não se repetem no alinhamento estrutural, e só reaparecem em ordens simétricas. Quando a simetria é mais complexa, como num difusor de Schroeder em esquema fractal, a difusão é melhor”, informa Mannis.  

Na parede e nas salas de cinema 

José Augusto Mannis intuiu que a série dodecafônica, tendo os sons substituídos por números, poderia ser literalmente aplicada na parede, visando ao cálculo de ângulos, inclinações, larguras, espessuras, alturas, diâmetros e a definição de materiais apropriados para chegar a um difusor livre de absorções.

O autor da tese criou um programa de computador que, alimentado com os números, desenha as formas de superfícies difusoras na tela, até chegar aos três tipos patenteados. A última versão, porém, foi inspirada em um caminhão carregado de canos, que Mannis não conseguia ultrapassar na estrada. “Serializei o raio dos canos e criei um difusor de semicilindros, onde a onda sonora sofre desvios continuamente variados, espalhando-se sem perda de energia”.  

Cinemas

O professor Mannis já recebeu convites de cinemas para detalhar sua concepção de melhoramento acústico. Além disso, comemora resultados satisfatórios nas medições dos três novos tipos de superfícies difusoras, realizadas na sala de concertos Villa-Lobos, da Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro (UniRio).

A Agência de Inovação da Unicamp (Inova) recebeu o pedido de patente dos difusores e identificou as salas de cinema como clientes potenciais dos produtos concebidos. Por fim, assessorou o professor para viabilizar a comercialização. “A Inova me ajudou muito, pois nem sabia do amplo âmbito em que poderia explorar os resultados da minha pesquisa”, reconhece.  

Novas possibilidades 

Na opinião do pesquisador, o mercado dos novos difusores extrapola o de estúdios de gravação e salas de concerto, podendo apresentar bons resultados para o conforto acústico também em salas de aula, home-theaters e empresas. “Em algumas salas de reunião é colocado material absorvente nas paredes, o que abafa o som, dificultando que a pessoa do outro lado da mesa seja ouvida”.

No caso do cinema, Mannis explica que a acústica precisa ser seca e perfeita, com uma resposta homogênea, o que nem sempre é possível devido à concepção arquitetônica da sala. “Um desafio é desenhar um espaço onde a percepção sonora seja toda homogênea e contínua nas caixas. Atualmente, os cinemas perseguem o selo internacional de qualidade, submetendo-se, entre outras exigências, à avaliação das salas com medições acústicas precisas”. 

Luiz Sugimoto

Do Jornal da Unicamp