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Calculadora de modos de sala

Preveja ressonâncias retangulares, não uma resposta medida

O cálculo lista modos ideais de pressão em uma sala retangular. Construção, aberturas, móveis, amortecimento e posição da fonte ou do ouvinte alteram o que o microfone mede.

Etapa 1 / 4 Dimensões da sala

Informe as dimensões internas da sala

Use comprimento, largura e altura internos acabados de uma sala retangular. Não use área do piso nem medidas externas do imóvel.

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Referências da fórmula e do ambiente

A equação do recinto retangular classifica modos axiais, tangenciais e oblíquos. A temperatura altera a velocidade do som. A estimativa opcional de Schroeder é uma transição estatística, não um limite garantido de tratamento.

Abrir referência de acústica de salas de Yale Abrir referência da NASA sobre velocidade do som Abrir referência sobre modos e Schroeder

Fontes revisadas:

Calcule as frequências ideais de ondas estacionárias de uma sala retangular a partir do comprimento, da largura e da altura. O resultado separa modos axiais, tangenciais e oblíquos, preserva diferentes trios modais que coincidem em frequência e mostra onde há concentração no intervalo escolhido. Use a estimativa para selecionar frequências que merecem ser medidas com cuidado em estúdios, salas de audição, salas de ensaio ou home theaters. As dimensões, por si sós, não indicam a intensidade nem o tempo de decaimento da ressonância em um ponto específico.

Como calcular os modos da sala

  1. 1

    Informe as dimensões internas acabadas

    Use comprimento, largura e altura livres de uma única sala retangular e selecione a unidade correspondente.

  2. 2

    Defina o intervalo de análise

    Escolha a frequência máxima. Se conhecer o RT60 da sala, informe-o para obter a estimativa opcional da frequência de Schroeder.

  3. 3

    Leia o espectro e a tabela

    Compare classes, trios inteiros, espaçamentos e grupos; depois confirme as ressonâncias suspeitas com medições na sala real.

Fórmula das frequências próprias de uma sala retangular

Em uma sala retangular ideal, cada modo é identificado por um trio de inteiros não negativos (nₓ, nᵧ, n_z):

f(nₓ,nᵧ,n_z) = (c / 2) × √[(nₓ/L)² + (nᵧ/W)² + (n_z/H)²]

f é a frequência em hertz, c é a velocidade do som e L, W e H são comprimento, largura e altura internos na mesma unidade. O trio (0,0,0) é excluído porque não representa ressonância acústica. Esta é a solução analítica com contornos rígidos ilustrada pelo modelo de modos próprios de sala do COMSOL.

Índices não nulos do trio Classe Superfícies envolvidas
Exatamente um Axial Um par de superfícies opostas
Exatamente dois Tangencial Dois pares de superfícies opostas
Os três Oblíquo Os três pares de superfícies opostas

A calculadora mantém todos os trios, inclusive modos degenerados com formas diferentes e a mesma frequência. Um grupo de frequências próximas serve para orientar a investigação, não para declarar ruim a resposta de graves.

Exemplo de dimensões

Para L = 5,0 m, W = 4,0 m, H = 2,5 m e c = 343 m/s, o primeiro modo do comprimento (1,0,0) é 34,3 Hz, o da largura (0,1,0) é 42,9 Hz e o da altura (0,0,1) é 68,6 Hz. O modo tangencial (1,1,0) é 54,9 Hz. O Room EQ Wizard também adota 343,0 m/s por padrão, valor aproximado para ar seco a 20 °C. Temperatura e condições atmosféricas alteram um pouco o valor real.

Quando o RT60 é informado, a estimativa opcional de transição é:

f_s ≈ 2000 × √(T60 / V)

T60 é dado em segundos e V, em metros cúbicos. A visão geral de acústica de salas do COMSOL explica essa estimativa de Schroeder. Sem um RT60 defensável, não há base para calculá-la.

Limites da previsão

A fórmula supõe um recinto retangular rígido. Portas, aberturas, paredes flexíveis, móveis, absorção e superfícies não paralelas podem deslocar ou amortecer ressonâncias. A posição da fonte e do ouvinte determina quais modos são excitados ou percebidos; a documentação do simulador de sala do REW modela essas variáveis adicionais. Baseie tratamento e equalização em medições e recorra a modelagem numérica ou a um profissional para salas irregulares ou projetos críticos.

Ao reproduzir tons de teste, comece em volume baixo, evite níveis altos prolongados e pare se sentir desconforto. A orientação da OMS sobre escuta segura ressalta que o risco depende do nível, da duração e da repetição da exposição.

Perguntas frequentes

É uma ressonância de onda estacionária sustentada pelos limites da sala. Em uma sala retangular, a frequência ideal depende das dimensões, da velocidade do som e de um trio modal inteiro.

Modos axiais usam uma dimensão, tangenciais usam duas e oblíquos usam as três. A classificação depende de quantos índices do trio modal são diferentes de zero.

Trios diferentes podem formar modos degenerados: têm distribuições de pressão distintas, mas a mesma frequência calculada. As linhas permanecem separadas para preservar essa informação.

Não. A fórmula prevê frequências possíveis, não amplitudes. Construção, amortecimento, aberturas e posições das caixas e do ouvinte influenciam picos, vales e decaimentos.

Não com confiança. O cálculo supõe três pares de superfícies paralelas. Salas irregulares exigem medição no local ou métodos numéricos, como elementos finitos.

Um limite próximo de 200 ou 300 Hz é prático em muitas salas pequenas. Limites maiores geram mais modos, mas o modelo ideal perde representatividade quando os modos ficam densos e os móveis afetam ondas mais curtas.

Não. Ela indica frequências que merecem medição. Tratamento e equalização devem partir da resposta e do decaimento medidos nas posições relevantes, com orientação qualificada em ambientes críticos.

A calculadora normal envia os valores ao servidor do site para atualizar o resultado. A visualização em etapas também pode colocá-los na URL e no histórico do navegador. Não informe dados sensíveis.

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