ECO E REVERBERAÇÃO

O eco.

Como é uma onda, o som está sujeito aos fenômenos ondulatórios como interferência, refração e reflexão. A reflexão sonora é percebida através de um fenômeno muito curioso conhecido como eco. Para entendê-lo, imagine uma pessoa em um salão amplo que bate palmas uma única vez. Dependendo do tamanho do salão, depois de um curto intervalo de tempo, essa pessoa será capaz de ouvir esse som de palmas novamente.
Isso ocorre porque o som, ao se propagar, acaba encontrando um obstáculo. Ao incidir nesse obstáculo, o som sofre uma reflexão e volta para a fonte, que nesse caso é a pessoa que bateu palmas.

É verdade que na maioria das vezes o eco não é percebido. Isso acontece por um motivo curioso. Para que o ouvido perceba os dois sons (o incidente e o refletido) de maneira distinta, é necessário que eles estejam separados por um intervalo de tempo de pelo menos um décimo de segundo. Por isso que foi mencionado que a sala deveria ser ampla.

Com esse intervalo de tempo e considerando que o som se propaga com velocidade de 340 m/s, a distância mínima existente na sala para se perceber o eco deverá ser de 17 m. Observe o quadro abaixo:

No cálculo acima utilizamos a famosa equação de velocidade média. Consideramos que, nesse caso, o som se propagou com velocidade constante. Definimos o deslocamento como 2.d, pois estamos considerando a distância de ida mais a distância de volta percorrida pela onda sonora.
O eco é de fundamental importância para os morcegos. Como são criaturas com grau de visibilidade extremamente limitada, eles conseguem perceber os obstáculos à sua frente através da emissão de ultra-sons. Essas ondas, ao baterem nos obstáculos, voltam. Pelo intervalo de tempo entre o som emitido e o refletido, os morcegos conseguem perceber a que distância se encontram dos obstáculos

Reverberação.

Todo tipo de onda sofre reflexão, refração, difração e interferência e a onda sonora não é uma exceção. Porém uma onda sonora não pode ser polarizada, por ser uma onda longitudinal, e não transversal.

A reflexão do som pode dar origem ao reforço, à reverberação ao ainda ao eco.

A ocorrência desses fenômenos se dá pela percepção humana dos fatos, por exemplo ao pisarmos em um caco de vidro ou ao batermos o braço em uma parede, mesmo após o termino do estímulo sentimos dores ou incômodos múltiplos. Estes fenômenos sonoros ocorrem por que o ouvido humanosó consegue captar e processar ( ou seja, distinguir) sons que são produzidos em um intervalo maior que 0,1s ( um décimo de segundo).

Se o obstáculo que refletir o som estiver muito próximo, o som produzido e o refletido chegam ao ouvido ao mesmo tempo ( intervalo muito pequeno), o ouvinte então perceberá um som mais forte, pois o som emitido foi reforçado pelo refletido, a isso se da o nome de reforço.

Quando o obstáculo está um pouco mais afastado, de modo que a som emitido e o som refletido têm um intervalo de tempo menor que 0,1s ocorre o fenômeno da reverberação. Nesse caso ao receber dois estímulos do mesmo tipo em menos de 0,1s o ouvinte tem a sensação que o som ainda não foi extinguido. Fenômenos deste tipo são importantes em auditórios, para que o ouvinte sinta-se mais seguro do que ouve.

iu.

NÍVEL SONORO \ ALTURA \TIMBRE\

nível sonoro.

   Apesar de o ouvido humano captar sons com frequências compreendidas entre os 20 Hz e os 20.000 Hz, só os capta se a intensidade sonora destes sons for suficientemente forte. Por exemplo:

• Não conseguimos ouvir uma folha a cair - a intensidade sonora é muito fraca.
• O som de um concerto é agradável - intensidade sonora moderada.
• Um avião a jacto faz muito barulho ao descolar - intensidade sonora elevada.

   Para descobrir se o som produzido por uma fonte sonora é forte ou fraco, determina-se o Nível Sonoro produzido. O nível sonoro relaciona a intensidade sonora de um som com a intensidade sonora do som mais fraco que conseguimos ouvir. Para determinar o nível Sonoro utiliza-se um Sonómetro.

 

   As unidades utilizadas para quantificar o Nível Sonoro são o Bel (B), embora seja mais comum utilizar-se o deciBel (dB), que corresponde a um décimo do Bel. Se medirmos o Nível Sonoro produzido por uma folha a caír, obteremos cerca de 15dB. Num concerto é possível obter valres na ordem dos 90 dB e durante a descolagem de um avião, os valores obtidos rondarão os 120 dB, como se pode observar na escala apresentada ao lado. 

 

   É de notar que o Nível Sonoro pode influenciar o estado de espírito e, no caso de ser demasiado elevado, provocar mesmo lesões auditivas permanentes. Por essa razão devemos ser cautelosos, no que respeita à exposição a sons com níveis sonoros muito elevados, durante intervalos de tempo alargados.

A altura

A altura é a qualidade que nos permite diferenciar os sons agudos dos sons graves: o som alto é um som agudo e o som baixo é um som grave. Imagine a seguinte situação: você está escutando música num volume elevado e alguém pede para que você baixe o som. Se você fosse seguir essa instrução à risca, na verdade não deveria mexer no controle de volume, e sim no controle de graves!

O fator que determina a altura do som é a frequência da onda. Sabemos que o ouvido humano é capaz de captar sons na faixa de frequência que vai de 20 Hz a 20000 Hz. Sons graves, ou baixos, são aqueles que estão na faixa de baixa frequência, enquanto que sons agudos, ou altos, são aqueles que possuem suas ondas com uma frequência de vibração alta.

O timbre

Quando escutamos um conjunto musical é possível distinguir os sons emitidos por cada instrumento que faz parte da banda, assim como também é possível distinguir o som emitido pelas vozes das pessoas com quem conversamos. A qualidade que nos faz distinguir os sons de diversas origens é definida como timbre.

A diferença no timbre de diversos sons vem do fato de que as ondas sonoras possuem formatos diferentes. Exemplificando: a forma da onda sonora emitida por um violino é diferente da forma da onda sonora emitida por uma flauta, mesmo que esses dois instrumentos estejam emitindo a mesma nota musical. Observe a diferença entre a forma da onda sonora de um piano e de uma clarineta correspondente à nota dó. As figuras foram obtidas através de um osciloscópio.

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ONDAS SONOAS

                                                       Intensidade sonora

A intensidade do som é a qualidade que nos permite caracterizar se um som é forte ou fraco e depende da energia que a onda sonora transfere.

A intensidade sonora (I) é definida fisicamente como a potência sonora recebida por unidade de área de uma superfície, ou seja:

Mas como a potência pode ser definida pela relação de energia por unidade de tempo:

Então, também podemos expressar a intensidade por:

As unidades mais usadas para a intensidade são J/m² e W/m².

É chamada mínima intensidade física, ou limiar de audibilidade, o menor valor da intensidade sonora ainda audível:

É chamada máxima intensidade física, ou limiar de dor, o maior valor da intensidade sonora suportável pelo ouvido:

Conforme um observador se afasta de uma fonte sonora, a intensidade sonora ou nível sonoro (β)diminui logaritmicamente, sendo representado pela equação:

A unidade utilizada para o nível sonoro é o Bel (B), mas como esta unidade é grande comparada com a maioria dos valores de nível sonoro utilizados no cotidiano, seu múltiplo usual é o decibel (dB), de maneira que 1B=10dB.