Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T22:05:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 108124.pdf: 13684903 bytes, checksum: 1c7df686a387ffbaefc3f22dfadcc70d (MD5) Previous issue date: 1997 / Análise dos efeitos da composição do tráfego, verificando a influência do percentual de veículos leves e pesados. Os registros dos sinais de pressão sonora, permitiram o cálculo dos níveis de ruído, L10, L90 e Leq. Observou-se boa correlação entre os níveis L10 e Leq e o percentual de veículos pesados. Expressões empíricas, são propostas para o cálculo de previsão destes níveis em função da composição de tráfego. Concluíu-se que ambos os níveis L10 e Leq, são significativamente influenciados pelo percentual de veículos pesados, enquanto que o nível L90, é influenciado pelo percentual de veículos leves.

CAPES; CNPq / O estudo dos sons e a influência que ele exerce nos seres humanos foi intensificado nas últimas décadas devido ao grande número de veículos e indústrias nos centros das grandes cidades. O equipamento usado para caracterizar o som e verificar se ele está dentro dos padrões técnicos é o medidor de intensidade sonora ou sonômetro. As normas permitem que sejam comercializados desde equipamentos que medem apenas o nível de pressão sonora até equipamentos que além do nível de pressão sonora mostram seu espectro em freqüência e pressão média a que um operador foi exposto durante a jornada de trabalho. No Brasil, a maioria dos sonômetros comercializados que não medem apenas a pressão sonora normalmente são importados. O presente trabalho visa criar um protótipo de sonômetro capaz de medir a pressão sonora, caracterizar o sinal medido na freqüência e calcular a dose a que um indivíduo é exposto. Foi desenvolvido um sonômetro do tipo 2 com curvas de resposta lenta, rápida e impulsiva, com análise espectral em freqüência usando filtros de banda de oitava e com curvas de ponderação A e C. Os testes do software desenvolvido e da resposta do circuito montado foram realizados usando a curva de ponderação C, que é quase linear e por isso melhor para verificar a resposta em freqüência do circuito eletrônico projetado. A captura das medidas com curvas de ponderação A. Nos testes de dose de ruído foi usada a curva de ponderação A. Para testes usando ondas periódicas os resultados obtidos com o sonômetro usando as curvas de resposta lenta, rápida e impulsiva apresentaram resultados iguais, conforme esperado pela norma IEC 651. O firmware apresentou boa resolução em freqüência nos testes e respondeu de forma eficiente à variação de amplitude e freqüência do sinal sonoro de entrada. Os testes de bancada foram realizados comparando o resultado do protótipo com um sonômetro comercial e a medida de alguns sinais sonoros apresentou diferença elevada entre seus valores mínimo e máximo. Esse erro deve-se ao ruído de fundo da sala de testes, do microfone utilizado e dos erros intrínsecos ao processo da Transformada Rápida de Fourier (FFT), tais como espalhamento espectral devido à descontinuidade do início e fim da janela de amostragem, número de amostras da janela. O uso do filtro de decimação intensificou os erros ao redor da freqüência de 250Hz. A dose de ruído calculada pelo sonômetro foi proporcional ao aumento da intensidade sonora da fonte, conforme registrado pelo dosímetro comercial, porém sempre registrando um valor maior que o esperado. / The study of sounds and the influence it exerts in humans has intensified in recent decades due to the large number of vehicles and industries in the centers of large cities. The equipment used to characterize the sound and compare if it is within the technical standards is the sound intensity meter or sound level meter. The standards allow marketed since equipment that only measure the sound pressure level to equipment that show pressure level spectrum in frequency and mean pressure to which an operator was exposed during the workday. In Brazil, most sound level meters marketed that measure the sound pressure, the others are usually imported. The present work aims to create a prototype of sound level meters capable of measuring the sound pressure, characterize the signal measured in the frequency and calculate the dose to which an individual is exposed. We developed a sonometer type 2 with slow, fast and impulsive response curves, with spectral analysis using frequency filters and octave band weighting curves A and C. The testing software developed and the response of the developed circuit were performed using the C weighting curve, which is almost linear and therefore best to check the frequency response of the electronic circuit designed. In tests of noise dose and sound pressure level was used weighting curve A. For tests using periodic waves the results obtained with the sound level meter using the response curves of slow, fast and impulsive showed similar results, as expected by IEC 651. The firmware had good resolution in frequency in testing and responded efficiently to fluctuations in the amplitude and frequency of the sound signal input. The bench tests were performed comparing the results of the prototype with a marketed sonometer and some measure of sounds presented high difference in their minimum and maximum values. This error is due to the background noise of the testing room, the microphone used and the errors inherent to the process of fast Fourier transform (FFT), such as spread spectrum due to the discontinuity at the beginning and end of the sampling window, number of samples of the window. The use of the decimation filter intensified errors around the frequency of 250Hz. The calculated noise dose meter reading was proportional to the increase in the intensity of the sound source, as recorded by the marketed dosimeter, but recording a value greater than expected.

CAPES; CNPq / O estudo dos sons e a influência que ele exerce nos seres humanos foi intensificado nas últimas décadas devido ao grande número de veículos e indústrias nos centros das grandes cidades. O equipamento usado para caracterizar o som e verificar se ele está dentro dos padrões técnicos é o medidor de intensidade sonora ou sonômetro. As normas permitem que sejam comercializados desde equipamentos que medem apenas o nível de pressão sonora até equipamentos que além do nível de pressão sonora mostram seu espectro em freqüência e pressão média a que um operador foi exposto durante a jornada de trabalho. No Brasil, a maioria dos sonômetros comercializados que não medem apenas a pressão sonora normalmente são importados. O presente trabalho visa criar um protótipo de sonômetro capaz de medir a pressão sonora, caracterizar o sinal medido na freqüência e calcular a dose a que um indivíduo é exposto. Foi desenvolvido um sonômetro do tipo 2 com curvas de resposta lenta, rápida e impulsiva, com análise espectral em freqüência usando filtros de banda de oitava e com curvas de ponderação A e C. Os testes do software desenvolvido e da resposta do circuito montado foram realizados usando a curva de ponderação C, que é quase linear e por isso melhor para verificar a resposta em freqüência do circuito eletrônico projetado. A captura das medidas com curvas de ponderação A. Nos testes de dose de ruído foi usada a curva de ponderação A. Para testes usando ondas periódicas os resultados obtidos com o sonômetro usando as curvas de resposta lenta, rápida e impulsiva apresentaram resultados iguais, conforme esperado pela norma IEC 651. O firmware apresentou boa resolução em freqüência nos testes e respondeu de forma eficiente à variação de amplitude e freqüência do sinal sonoro de entrada. Os testes de bancada foram realizados comparando o resultado do protótipo com um sonômetro comercial e a medida de alguns sinais sonoros apresentou diferença elevada entre seus valores mínimo e máximo. Esse erro deve-se ao ruído de fundo da sala de testes, do microfone utilizado e dos erros intrínsecos ao processo da Transformada Rápida de Fourier (FFT), tais como espalhamento espectral devido à descontinuidade do início e fim da janela de amostragem, número de amostras da janela. O uso do filtro de decimação intensificou os erros ao redor da freqüência de 250Hz. A dose de ruído calculada pelo sonômetro foi proporcional ao aumento da intensidade sonora da fonte, conforme registrado pelo dosímetro comercial, porém sempre registrando um valor maior que o esperado. / The study of sounds and the influence it exerts in humans has intensified in recent decades due to the large number of vehicles and industries in the centers of large cities. The equipment used to characterize the sound and compare if it is within the technical standards is the sound intensity meter or sound level meter. The standards allow marketed since equipment that only measure the sound pressure level to equipment that show pressure level spectrum in frequency and mean pressure to which an operator was exposed during the workday. In Brazil, most sound level meters marketed that measure the sound pressure, the others are usually imported. The present work aims to create a prototype of sound level meters capable of measuring the sound pressure, characterize the signal measured in the frequency and calculate the dose to which an individual is exposed. We developed a sonometer type 2 with slow, fast and impulsive response curves, with spectral analysis using frequency filters and octave band weighting curves A and C. The testing software developed and the response of the developed circuit were performed using the C weighting curve, which is almost linear and therefore best to check the frequency response of the electronic circuit designed. In tests of noise dose and sound pressure level was used weighting curve A. For tests using periodic waves the results obtained with the sound level meter using the response curves of slow, fast and impulsive showed similar results, as expected by IEC 651. The firmware had good resolution in frequency in testing and responded efficiently to fluctuations in the amplitude and frequency of the sound signal input. The bench tests were performed comparing the results of the prototype with a marketed sonometer and some measure of sounds presented high difference in their minimum and maximum values. This error is due to the background noise of the testing room, the microphone used and the errors inherent to the process of fast Fourier transform (FFT), such as spread spectrum due to the discontinuity at the beginning and end of the sampling window, number of samples of the window. The use of the decimation filter intensified errors around the frequency of 250Hz. The calculated noise dose meter reading was proportional to the increase in the intensity of the sound source, as recorded by the marketed dosimeter, but recording a value greater than expected.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Em engenharia, a modelagem computacional desempenha um papel importante na concepção de produtos e no desenvolvimento de técnicas de atenuação de ruído. Nesse contexto, esta tese investiga a intensidade acústica gerada pela radiação sonora de superfícies vibrantes. De modo específico, a pesquisa enfoca a identificação das regiões de uma fonte sonora que contribuem efetivamente para potência sonora radiada para o campo afastado, quando a frequência de excitação ocorre abaixo da frequência crítica de coincidência. São descritas as fundamentações teóricas de duas diferentes abordagens. A primeira delas, denominada intensidade supersônica (analítica) é calculada via transformadas de Fourier para fontes sonoras com geometrias separáveis. A segunda, denominada intensidade útil (numérica) é calculada através do método dos elementos de contorno clássico para fontes com geometrias arbitrárias. Em ambas, a identificação das regiões é feita pela filtragem das ondas não propagantes (evanescentes). O trabalho está centrado em duas propostas, a saber. A primeira delas, é a apresentação implementação e análise de uma nova técnica numérica para o cálculo da grandeza intensidade útil. Essa técnica constitui uma variante do método dos elementos de contorno (MEC), tendo como base o fato de as aproximações para as variáveis acústicas pressão e velocidade normal serem tomadas como constantes em cada elemento. E também no modo peculiar de obter a velocidade constante através da média de um certo número de velocidades interiores a cada elemento. Por esse motivo, a técnica recebe o nome de método de elemento de contorno com velocidade média (AVBEMAverage Velocity Boundary Element Method). A segunda, é a obtenção da solução forma fechada do campo de velocidade normal para placas retangulares com oito diferentes combinações de condições contorno clássicas. Então, a intensidade supersônica é estimada e comparada à intensidade acústica. Nos ensaios numéricos, a comparação da intensidade útil obtida via MEC clássico e via AVBEM é mostrada para ilustrar a eficiência computacional da técnica aqui proposta, que traz como benefício adicional o fato de poder ser utilizada uma malha menos refinada para as simulações e, consequentemente, economia significativa de recursos computacionais. / In engineering computational modeling plays an important role in product design and development techniques for noise attenuation. In such context, this thesis investigates the acoustic intensity generated by sound radiation from vibrating surfaces. Specifically, the research focuses on the identification that effectively contribute to the radiated sound power into the far-field, especially when the driven frequency occurs below the critical coincidence frequency. The theoretical formulations of two different approaches are described. The first one, called supersonic intensity (analytical) is calculated via Fourier transforms for noise sources with separable geometries. The second, called useful intensity (numerical) is calculated by the method of boundary elements to classic fonts with arbitrary geometries. In both, the identification of regions is done by filtering the non propagating waves (evanescent). The work is focused on the presentation, implementation and analysis of a new numerical technique for calculating the magnitude useful intensity. This technique is a variant of the method-boundary element (BEM), based on the fact that the approximations for the acoustic pressure and normal speed variables are taken as constant in each element. Also in particular way to obtain constant speed by mean of a number of speeds interior of each element. For this reason, the technique is called the Average Velocity Boundary Element Method . The closed form solution of the normal velocity field for rectangular plates in eight cases with distinct combinations of classical boundary conditions is also obtained. Then, the supersonic intensity is estimated and compared to the acoustic intensity. Numerical experiments are performed comparing to the useful intensity via the conventional BEM with theAVBEM in order to illustrate the positive computational features of the method. The numerical results indicate that the proposed method is much more computationally effcient than its standard BEM counterpart, it enabling the use of a coarser mesh.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Em engenharia, a modelagem computacional desempenha um papel importante na concepção de produtos e no desenvolvimento de técnicas de atenuação de ruído. Nesse contexto, esta tese investiga a intensidade acústica gerada pela radiação sonora de superfícies vibrantes. De modo específico, a pesquisa enfoca a identificação das regiões de uma fonte sonora que contribuem efetivamente para potência sonora radiada para o campo afastado, quando a frequência de excitação ocorre abaixo da frequência crítica de coincidência. São descritas as fundamentações teóricas de duas diferentes abordagens. A primeira delas, denominada intensidade supersônica (analítica) é calculada via transformadas de Fourier para fontes sonoras com geometrias separáveis. A segunda, denominada intensidade útil (numérica) é calculada através do método dos elementos de contorno clássico para fontes com geometrias arbitrárias. Em ambas, a identificação das regiões é feita pela filtragem das ondas não propagantes (evanescentes). O trabalho está centrado em duas propostas, a saber. A primeira delas, é a apresentação implementação e análise de uma nova técnica numérica para o cálculo da grandeza intensidade útil. Essa técnica constitui uma variante do método dos elementos de contorno (MEC), tendo como base o fato de as aproximações para as variáveis acústicas pressão e velocidade normal serem tomadas como constantes em cada elemento. E também no modo peculiar de obter a velocidade constante através da média de um certo número de velocidades interiores a cada elemento. Por esse motivo, a técnica recebe o nome de método de elemento de contorno com velocidade média (AVBEMAverage Velocity Boundary Element Method). A segunda, é a obtenção da solução forma fechada do campo de velocidade normal para placas retangulares com oito diferentes combinações de condições contorno clássicas. Então, a intensidade supersônica é estimada e comparada à intensidade acústica. Nos ensaios numéricos, a comparação da intensidade útil obtida via MEC clássico e via AVBEM é mostrada para ilustrar a eficiência computacional da técnica aqui proposta, que traz como benefício adicional o fato de poder ser utilizada uma malha menos refinada para as simulações e, consequentemente, economia significativa de recursos computacionais. / In engineering computational modeling plays an important role in product design and development techniques for noise attenuation. In such context, this thesis investigates the acoustic intensity generated by sound radiation from vibrating surfaces. Specifically, the research focuses on the identification that effectively contribute to the radiated sound power into the far-field, especially when the driven frequency occurs below the critical coincidence frequency. The theoretical formulations of two different approaches are described. The first one, called supersonic intensity (analytical) is calculated via Fourier transforms for noise sources with separable geometries. The second, called useful intensity (numerical) is calculated by the method of boundary elements to classic fonts with arbitrary geometries. In both, the identification of regions is done by filtering the non propagating waves (evanescent). The work is focused on the presentation, implementation and analysis of a new numerical technique for calculating the magnitude useful intensity. This technique is a variant of the method-boundary element (BEM), based on the fact that the approximations for the acoustic pressure and normal speed variables are taken as constant in each element. Also in particular way to obtain constant speed by mean of a number of speeds interior of each element. For this reason, the technique is called the Average Velocity Boundary Element Method . The closed form solution of the normal velocity field for rectangular plates in eight cases with distinct combinations of classical boundary conditions is also obtained. Then, the supersonic intensity is estimated and compared to the acoustic intensity. Numerical experiments are performed comparing to the useful intensity via the conventional BEM with theAVBEM in order to illustrate the positive computational features of the method. The numerical results indicate that the proposed method is much more computationally effcient than its standard BEM counterpart, it enabling the use of a coarser mesh.