Nível de Pressão Sonora vs. Potência Sonora: Como o Ruído de Eletrodomésticos Deve Realmente Ser Medido?

Ao avaliar o ruído de um eletrodoméstico, uma única leitura de um medidor de nível de som apenas indica quão alto o som está em um local de medição específico. Ela não representa diretamente o ruído inerente emitido pelo próprio produto. Este artigo começa explicando a diferença entre nível de pressão sonora e nível de potência sonora, esclarecendo por que dois valores expressos em dB(A) não podem ser usados de forma intercambiável. Em seguida, apresenta os princípios da medição de potência sonora, seus cenários típicos de aplicação e seu valor em especificações de produto, desenvolvimento de redução de ruído, comparação de produtos, controle de qualidade e ensaios de certificação.

A diferença fundamental entre nível de pressão sonora e nível de potência sonora é simples: o nível de pressão sonora responde à pergunta "Quão alto soa neste local?", enquanto o nível de potência sonora responde: "Quanta energia acústica este produto irradia?"

Comece esclarecendo o que a medição representa

Muitos erros na avaliação do ruído de eletrodomésticos não são causados por instrumentos imprecisos, mas por tratar o nível de pressão sonora em um local específico como se fosse o nível de ruído do próprio produto. Por exemplo, medir 55 dB(A) a uma distância de 1 m de uma máquina apenas indica o nível de pressão sonora naquele ponto de medição. Se o microfone for movido para uma distância, posição ou sala diferente, a leitura poderá mudar de acordo.

Por esse motivo, depender apenas de uma medição de pressão sonora em um único ponto não é uma base justa para especificações de produto, comparações de engenharia, controle de qualidade da produção ou ensaios de certificação. Uma abordagem mais adequada é realizar medições padronizadas de potência sonora, que minimizam a influência da distância de medição, da acústica do ambiente e do ruído de fundo, permitindo que o nível de potência sonora represente a emissão acústica inerente do produto.

Uma frase para diferenciar os dois

Nível de Pressão Sonora (Lp): a pressão sonora medida em um local específico, representando quão alto o som é onde você está.

Nível de Potência Sonora (Lw): a energia acústica total emitida por uma fonte sonora, representando quanto ruído o próprio equipamento gera.

Uma analogia útil é uma lâmpada:

• Potência sonora é como o fluxo luminoso intrínseco da lâmpada.
• Nível de pressão sonora é como o brilho percebido em um local específico.

O brilho que você percebe muda dependendo da distância, do tamanho do ambiente e das reflexões nas paredes. No entanto, o fluxo luminoso real da lâmpada permanece inalterado.

O que é Nível de Pressão Sonora?

Pressão sonora é a flutuação da pressão do ar causada por uma onda sonora. A grandeza física é indicada por p e medida em Pascal (Pa).

Como a faixa de pressões sonoras detectáveis pelo ouvido humano é extremamente grande, os engenheiros normalmente usam uma escala logarítmica chamada nível de pressão sonora (Lp):

Lp = 20 log₁₀(p / p0)

Onde:

• p = pressão sonora medida (Pa)
• p₀ = pressão sonora de referência, tipicamente 20 μPa
• Lp = nível de pressão sonora (dB)

Quando se aplica a ponderação A para aproximar a sensibilidade em frequência da audição humana, é comum escrever LpA e expressá-lo em dB(A).

O ponto-chave é que o nível de pressão sonora é uma grandeza dependente do local. Ele descreve quanta pressão acústica existe em um ponto, distância e ambiente específicos.

Portanto, é bem adequado para avaliar:

• Ruído na posição de um trabalhador
• Ruído próximo ao ouvido de um usuário
• Ruído em um local específico dentro de um ambiente

O que é Nível de Potência Sonora?

Potência sonora representa a energia acústica total irradiada por uma fonte por unidade de tempo. A grandeza física é indicada por W e medida em watt (W).

Como a potência sonora abrange uma faixa muito ampla, ela também é expressa logaritmicamente como o nível de potência sonora:

Lw = 10 log₁₀(W / W0)

Where:

• W = potência sonora emitida pela fonte (W)
• W₀ = potência sonora de referência, tipicamente 10⁻¹² W (1 pW)
• Lw = nível de potência sonora (dB)

Quando se aplica a ponderação A, é comum escrever LwA e também pode ser expresso em dB(A).

Na comunicação do dia a dia, às vezes as pessoas se referem ao nível de potência sonora simplesmente como "potência sonora", mas em especificações de produto o termo correto geralmente é nível de potência sonora.

O nível de potência sonora é essencialmente uma medida da capacidade de emissão de ruído inerente da fonte. Enquanto a condição de operação do equipamento permanecer inalterada, o nível de potência sonora não deve mudar simplesmente porque o observador se aproxima ou se afasta.

Por Que os Dois Não Podem Ser Usados de Forma Intercambiável?

A unidade dB é uma expressão logarítmica, não uma unidade única vinculada a uma única grandeza física.

Tanto o nível de pressão sonora quanto o nível de potência sonora podem ser expressos em dB. Após a ponderação A, ambos podem até aparecer como dB(A).

Portanto, quando você vê um valor como 55 dB(A), a primeira pergunta deve ser:

É LpA ou LwA?

Por Que um Medidor de Nível de Som Sozinho Não é Suficiente?

Um medidor de nível de som é certamente útil. Ele mede rapidamente o nível de pressão sonora em um determinado local.

No entanto, quando o objetivo é avaliar o desempenho intrínseco de ruído de um eletrodoméstico, uma medição de NPS em um único ponto pode ser fortemente influenciada por condições externas:

• Distância de medição: leituras a 0,5 m e 1 m podem diferir significativamente.
• Posição de medição: medições na frente, lateral e traseira podem não coincidir.
• Condições de instalação: posicionamento próximo a paredes, cantos ou superfícies de apoio afeta as reflexões.
• Acústica do ambiente: escritórios, salas reverberantes, câmaras anecoicas e semi-anecoicas produzem resultados diferentes.
• Ruído de fundo: ruído ambiente mais elevado pode mascarar o verdadeiro ruído do produto.

Como resultado:

• Nível de pressão sonora responde à pergunta: "Quão alto soa neste local?"
• Nível de potência sonora responde à pergunta: "Quanto ruído o próprio produto gera?"

Para avaliação de produtos, este último geralmente é mais importante.

Como o Nível de Potência Sonora é Medido?

O nível de potência sonora geralmente não é medido diretamente em um único ponto.

Em vez disso, são utilizados métodos de ensaio padronizados. Uma abordagem comum envolve posicionar vários microfones ao redor do equipamento, medir o nível de pressão sonora médio sobre uma superfície de medição definida e aplicar correções para ruído de fundo e influências ambientais.

Uma equação simplificada é:

Lw = Lp,avg + 10 log10(S / S0) - K1 - K2

Where:

• Lw = nível de potência sonora
• Lp,avg = nível de pressão sonora médio sobre a superfície de medição
• S = área da superfície de medição (m²)
• S₀ = área de referência (1 m²)
• K₁ = correção de ruído de fundo
• K₂ = correção ambiental

Isso ilustra um princípio importante:

A medição de potência sonora não é simplesmente medir outro valor em decibéis a partir de uma posição diferente. É um processo padronizado que envolve aquisição de dados, correções e cálculos projetados para minimizar a influência da distância, da acústica do ambiente e do ruído de fundo.

Por Que o Nível de Potência Sonora é Mais Valioso para Eletrodomésticos?

Para produtos como:

• Aparelhos de ar-condicionado
• Refrigeradores
• Aspiradores de pó
• Ventiladores
• Motores elétricos
• Compressores
• Eletrodomésticos de cozinha
• Equipamentos de escritório

Os fabricantes normalmente se preocupam com muito mais do que uma única leitura de pressão sonora.

Eles precisam de uma métrica que seja:

• Estável
• Repetível
• Comparável

Desenvolvimento de Redução de Ruído:

Um caminho de fluxo de ar, impulsor, motor, compressor ou gabinete redesenhado realmente reduziu o ruído?

Comparação de Versões de Produto:

A Versão A é realmente mais silenciosa que a Versão B?

Controle de Qualidade da Produção:

As variações de ruído causadas por diferentes fornecedores ou lotes de produção podem ser identificadas?

Ensaios de Certificação:

Os valores de ruído declarados são baseados em normas de ensaio reconhecidas?

Marketing de Produto:

A especificação de ruído publicada pode ser confiável e comparada de forma justa?

Estas são precisamente as situações em que o nível de potência sonora se destaca.

Como ele reflete o próprio produto em vez de um local de medição temporário, fornece uma base de comparação mais significativa.

Que Problemas uma Solução de Medição de Potência Sonora Resolve?

Um sistema profissional de ensaio de potência sonora normalmente inclui:

• Aquisição de dados acústicos multicanal
• Posicionamento padronizado de microfones
• Gestão da superfície de medição
• Análise de espectro em frequência e ponderação A
• Correção de ruído de fundo
• Correção ambiental
• Cálculo de potência sonora
• Geração automática de relatórios de ensaio

Isso transforma os ensaios de um simples levantamento em um único ponto em um processo de avaliação padronizado.

Os benefícios incluem:

• Comparações significativas entre produtos, projetos e lotes de produção
• Dados objetivos para apoiar esforços de redução de ruído
• Métricas consistentes entre as equipes de P&D, garantia de qualidade, certificação e marketing
• Redução de disputas causadas por diferenças na distância de medição, nas condições do ambiente ou no ruído de fundo

Quando Você Deve Usar Nível de Pressão Sonora vs. Nível de Potência Sonora?

Conclusão: Não Pergunte Apenas o Que o Medidor de Nível de Som Indica

Tanto o nível de pressão sonora quanto o nível de potência sonora são importantes, mas respondem a perguntas diferentes.

• Nível de Pressão Sonora (Lp) descreve o som ouvido em um local específico.
• Nível de Potência Sonora (Lw) descreve a energia acústica total emitida pelo próprio equipamento.

Se o objetivo é entender quão ruidoso um determinado local parece, medir o nível de pressão sonora com um medidor de nível de som é totalmente adequado.

No entanto, para desenvolvimento de produto, controle de qualidade, comparação de modelos, ensaios de certificação e especificação de produto, o nível de potência sonora é a métrica mais científica, estável e comparável.

Em uma frase: um medidor de nível de som diz quão alto está aqui, enquanto a medição de potência sonora diz quão ruidoso o próprio produto realmente é.

Para mais informações sobre ensaios de potência sonora, avaliação de ruído de eletrodomésticos ou as soluções de medição acústica da CRYSOUND, preencha o formulário de contato abaixo. Nossa equipe de engenharia terá prazer em ajudá-lo a selecionar o método de ensaio mais adequado e fornecer suporte técnico para a sua aplicação específica.