Níveis de ruído em dB(A): como o ouvido humano perceciona o ruído da ventoinha face às vibrações do compressor

Quando um fabricante publica um valor de ruído como 38 dB(A) para uma unidade interior split portátil, esse número codifica pressupostos psicoacústicos específicos sobre que sons os humanos conseguem ou não ouvir com clareza — pressupostos formalizados no filtro de ponderação A (IEC 61672), que converte as medições acústicas em bruto num único número destinado a prever a sonoridade subjetiva. Compreender como a ponderação em dB(A) trata o zumbido de baixa frequência de um compressor de forma diferente do ruído de frequência média de uma pá de ventoinha ajuda a explicar por que razão as classificações em dB(A) preveem bem o conforto de sono real nos split portáteis, com menos exatidão nos monobloco, e de forma imperfeita em qualquer unidade que produza ruído tonal num único tom.

O que significa dB(A) e como é medido nos aparelhos de ar condicionado?

dB(A) é o nível de pressão sonora medido em decibéis e depois filtrado através da curva de ponderação A, uma resposta em frequência normalizada que reduz o contributo das baixas frequências (abaixo de 500 Hz) e aumenta o contributo das frequências médias-altas (1–4 kHz) para corresponder à sensibilidade relativa do ouvido humano. Para os aparelhos de ar condicionado, a norma de medição é a EN ISO 5151 ou a ISO 16358 — uma medição com microfone em campo livre a 1 metro, com a unidade a funcionar em modo de arrefecimento à capacidade nominal, normalmente numa câmara de ensaio semianecoica com menos de 25 dB(A) de ruído de fundo para garantir o isolamento do sinal.

Os valores de correção da ponderação A ao longo da frequência aplicam descontos substanciais nas baixas frequências: −26.2 dB a 63 Hz, −16.1 dB a 125 Hz, −8.6 dB a 250 Hz, −3.2 dB a 500 Hz, 0 dB a 1 kHz (o ponto de referência), +1.2 dB a 2 kHz e +1.0 dB a 4 kHz. Isto significa que uma vibração do compressor que produz 60 dB de pressão sonora a 63 Hz contribui apenas com 33.8 dB(A) para a classificação final — soa muito mais silenciosa para os humanos do que o seu nível de pressão em bruto sugere, porque o ouvido humano é, de facto, muito menos sensível ao som abaixo de 100 Hz em níveis ambientes silenciosos.

O resultado prático: a ponderação A capta o ruído da ventoinha — que é de banda larga e centrado no intervalo de 300–3,000 Hz, onde a correção da ponderação A está entre −8.6 dB e +1.2 dB — com uma exatidão próxima do valor em bruto. Desvaloriza fortemente o ruído do compressor, centrado em 50–100 Hz, onde o ouvido humano tem a sua menor sensibilidade. É por isto que o ruído da ventoinha da unidade interior split portátil domina o seu valor em dB(A) mesmo quando o compressor está a funcionar, ao passo que o compressor da unidade exterior de condensação produz uma energia acústica substancial que é fortemente desvalorizada pela ponderação A e pouco contribui para a sua especificação publicada.

Quão ruidoso é um split portátil em comparação com outros tipos de ar condicionado ao mesmo dB(A)?

Uma unidade interior split portátil funciona a 36–44 dB(A) a 1 metro em modo de arrefecimento, descendo para 26–34 dB(A) em modo noturno ou silencioso — um desempenho aproximadamente equivalente ao de um verdadeiro sistema mini-split de parede e drasticamente mais silencioso do que um monobloco portátil, que costuma medir 53–60 dB(A) a 1 metro devido ao seu design de corpo único que combina o compressor, a ventoinha do condensador e a ventoinha do evaporador na mesma unidade interior.

A diferença de 15–20 dB(A) entre uma unidade interior split portátil e um monobloco portátil a 1 metro representa uma diferença de 2× a 4× na sonoridade percebida — uma diferença que é percetível como uma melhoria drástica, e não como um refinamento subtil. A aproximação da lei de potência de Stevens — segundo a qual um aumento de 10 dB no nível sonoro é percebido como o dobro da intensidade — significa que o monobloco de 53–55 dB(A) é percebido como cerca de 3–4 vezes mais ruidoso do que a unidade interior split portátil de 36–38 dB(A), apesar de ambos serem classificados como silenciosos nas descrições genéricas de consumo.

Porque é que duas unidades com a mesma classificação em dB(A) soam de forma completamente diferente?

Duas unidades que produzem valores de dB(A) idênticos a 1 metro podem ser percecionadas de forma muito diferente pelos ocupantes porque a ponderação A mede a sonoridade total percebida, mas não capta a tonalidade: um som tonal (um tom puro a uma única frequência, como o zumbido de um compressor a 100 Hz) é psicoacusticamente mais incómodo do que o ruído de banda larga ao mesmo nível ponderado A, e a norma ISO 1996-2 define uma penalização de tonalidade de 3–6 dB para ter em conta este fenómeno. Uma unidade que produz um zumbido tonal de compressor de 38 dB(A) teria de medir 32–35 dB(A) para ser tão aceitável como uma ventoinha de banda larga de 38 dB(A) — mesmo que ambas cumpram uma especificação de 40 dB(A).

O ruído da ventoinha é de banda larga: uma ventoinha de fluxo cruzado bem equilibrada distribui a sua energia acústica por um espetro contínuo de 200 Hz a 4,000 Hz, sem uma única frequência dominante. O ouvido interpreta isto como um sopro ou um chiado suave — menos incómodo do que um tom de nível ponderado A equivalente. O ruído do compressor é tonal: o compressor alternativo ou rotativo produz energia na sua frequência fundamental de rotação (normalmente 50–100 Hz nas unidades de velocidade fixa a funcionar à frequência de rede de 50 Hz) e em harmónicos (100, 150, 200 Hz), criando um zumbido percetível que a escala de ponderação A desvaloriza fortemente na medição, mas que os ocupantes consideram mais intrusivo do que o número em dB(A) sugere.

Os compressores inverter de velocidade variável acrescentam uma complicação adicional: à medida que o inverter modula a velocidade do compressor, a frequência tonal fundamental desloca-se — de 50 Hz à velocidade mínima até 120–140 Hz à carga máxima, nas unidades europeias típicas de 200–240 V. A variação do tom é mais percetível do que um tom constante ao mesmo nível de dB(A), porque o sistema auditivo está muito atento às variações tonais que, historicamente, sinalizavam movimento ou uma ameaça a aproximar-se. As unidades inverter bem concebidas montam o compressor sobre pés de borracha de isolamento de vibrações e envolvem a unidade exterior de condensação em isolamento acústico para atenuar a energia tonal antes de esta se acoplar à estrutura do edifício.

Caso particular: os eventos transitórios de mudança de velocidade do compressor causam breves picos de dB(A)

Os split portáteis inverter de velocidade variável produzem ocasionalmente eventos acústicos transitórios quando o compressor modula a velocidade em resposta a variações da carga térmica — um evento de 3–8 segundos em que o compressor atravessa gamas de velocidade nas quais os harmónicos tonais se alinham temporariamente com as frequências de ressonância da divisão ou com a frequência natural da carcaça da unidade exterior. Estes transitórios costumam medir 42–48 dB(A) na unidade interior, contra um fundo em regime estacionário de 28–34 dB(A) em modo noturno — um pico de 10–18 dB(A) que dura menos de 10 segundos. Como a norma de ponderação A mede o ruído em regime estacionário a um único ponto de funcionamento, as especificações de dB(A) dos fabricantes não captam estes eventos transitórios. Os utilizadores sensíveis a variações súbitas de som em ambientes de sono silenciosos relatam-nos como mais perturbadores do que o ruído estacionário mais elevado de uma unidade de velocidade fixa, que pelo menos fornece um som de mascaramento constante em vez de interrupções súbitas.

Medi o meu split portátil com uma app de SPL no telemóvel. Obtive 34 dB(A) em modo noturno a um metro — genuinamente mais silencioso do que o ruído de fundo da minha casa à noite. Depois acelerou durante cerca de 5 segundos até 44 dB(A), o suficiente para me acordar. A classificação média parece ótima, mas esses momentos de aceleração são o problema.

Como pode verificar o nível de ruído de um ar condicionado split portátil antes de comprar?

Verificar a classificação em dB(A) de um split portátil antes da compra exige compreender as condições em que a especificação foi medida: confirme que o valor faz referência à EN ISO 5151 ou à ISO 16358 (a norma usada pelos fabricantes europeus de referência), e não a uma medição informal; confirme a distância de medição de 1 metro; e confirme qual o modo de funcionamento medido — muitas unidades publicam um valor de melhor caso em modo noturno, e não a classificação em modo de arrefecimento normal. Um valor verificado de 38 dB(A) a 1 metro em modo de arrefecimento, de um fabricante que segue a EN ISO 5151, é significativamente comparável entre modelos; os valores não verificados dos textos de marketing dos produtos subestimam frequentemente o ruído em funcionamento normal.

• dB(A) a 1 metro em modo de arrefecimento segundo a EN ISO 5151 é o valor de comparação padrão — confirme o modo e a distância de medição antes de comparar produtos.
• Os valores de dB(A) em modo noturno (26–34 dB(A) nos split portáteis de qualidade) representam o funcionamento apenas com ventilação ou a capacidade muito baixa; são alcançáveis, mas a unidade não arrefece ativamente a divisão de forma eficiente neste modo.
• Uma diferença de 10 dB(A) representa aproximadamente 2× de sonoridade percebida segundo a lei de Stevens — a diferença entre 38 e 48 dB(A) é muito notória num quarto silencioso.
• O ruído tonal a uma única frequência soa mais incómodo do que o ruído de banda larga ao mesmo nível de dB(A) — uma unidade que produz um zumbido de compressor num tom discreto pode parecer mais ruidosa do que a sua especificação sugere, mesmo que o valor em dB(A) seja exato.
• Os eventos transitórios de mudança de velocidade do compressor não são captados pelas medições de dB(A) em regime estacionário — leia avaliações de proprietários que mencionem especificamente o uso noturno para aferir o ruído noturno real antes de comprar.

A ficha técnica indicava 42 dB(A). O meu telemóvel mediu 44 dB(A) em modo de arrefecimento a um metro — bastante próximo. Mas também mediu 54 dB(A) durante cerca de dois segundos quando mudou de velocidade à noite. Esse breve pico foi suficiente para me acordar duas vezes. Agora sei que devo verificar especificamente o ruído de aceleração do inverter.

As unidades split portáteis de baixo ruído, com classificações interiores verificadas abaixo dos 40 dB(A) e um isolamento de vibrações do compressor eficaz, representam o nível de desempenho que os compradores europeus que procuram conforto no quarto exigem — e estão consistentemente entre as unidades que se vendem mais depressa durante os episódios de calor de verão.