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Universidade de São PauloFaculdade de Arquitetura e Urbanismo

Departamento de Tecnologia da Arquitetura

Ranny L. X. N. Michalskie-mail: rannyxavier@gmail.com

Comportamento Sonoro

AUT 0278 - Desempenho Acústico, Arquitetura e Urbanismo

• Considerando apenas o som direto, sem influências das superfícies eobstáculos, a onda sonora tende a propagar-se esfericamente, emtodas as direções:

Comportamento da Onda Sonora:

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• O que acontece se a onda sonora encontra uma superfície dura e lisa?

Comportamento da Onda Sonora:

• Ocorre quando as ondas sonoras encontram superfícies duras elisas. Nestas condições, voltam para trás, refletindo-se.

Reflexão de ondas:

superfície refletora

reflexão sonora

ondas sonoras

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• Obedece às leis de reflexão da luz. • Vetorialmente o comportamento de uma onda sonora é exatamente omesmo da ótica.• Uma onda refletida determina com a superfície refletora um ângulo igualao ângulo da onda incidente.

Reflexão sonora:

• Obedece às leis de reflexão da luz.

• Em meios homogêneos e isotrópicos – raios retilíneos e perpendicularesà superfície (ou às linhas) de onda.• Raio sonoro refletido tem seu ângulo em relação à superfície igual ao deincidência – como se fosse sua imagem em um espelho.

n – normal à superfícieî – ângulo incidente– ângulo refletidor̂

ˆ ˆi r

Reflexão:

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Reflexão:• Reflexão em superfície curva

• Reflexão em superfície curva

Reflexão:

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• Reflexão em superfície curva côncava:Concentração dos raios sonoros

Reflexão:

• Reflexão em superfície curva convexa:Difusão dos raios sonoros

Reflexão:

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• Sons de alta frequência tendem a sofrer mais reflexões do que sons de baixa frequência e podem provocar sombras acústicas.

Reflexão:

Reflexão:• O som que chega ao receptor é a composição do som direto comas reflexões sonoras.

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Reflexão:• Som direto e primeiras reflexões:

Reflexão:• Som direto e reflexões:

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• Permite o reforço e a distribuição sonora.

Reflexão:

Reflexão:• Importante em ambientes em que a inteligibilidade é necessária.• Porém, em excesso, pode ser prejudicial à inteligibilidade.• Pode ser reduzida tratando as superfícies para que sejam menosrefletoras.

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• Prolongamento de um som produzido.

• Deverá ser maior quanto maior for o volume do recinto.

Reverberação:

• Consiste na passagem do som de um meio de propagação paraoutro, com mudança de velocidade e direção.

• A velocidade e a direção variam, mas a frequência permaneceigual.

Refração:

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• Dois meios homogêneos e isotrópicos 1 e 2 separados por umasuperfície S → Quando a onda sonora passa do meio 1 para o meio2, ocorre refração.

Refração:

• Velocidades de propagação diferentes em cada meio.

î – ângulo incidente

– ângulo refratador̂ˆ ˆi r

n – normal à superfície

Refração:

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Difração:

• Propriedade que uma onda sonora apresenta de contornarobstáculos colocados em seu caminho. (A abertura torna-se umafonte de som secundária.)

Difração:

• Propriedade que uma onda sonora possui de transpor obstáculosposicionados entre a fonte sonora e a recepção, mudando suadireção e reduzindo sua intensidade.

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• Propriedade que uma onda sonora possui de transpor obstáculosposicionados entre a fonte sonora e a recepção, mudando suadireção e reduzindo sua intensidade.

Difração:

• Fenômeno notório:

• Ouvimos a buzina de um automóvel antes dele atingir a esquina, apesar

de não estarmos vendo-o.

Difração:

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• Quando uma onda encontra uma barreira com um orifício:

• Se o diâmetro do orifício é o mesmo do comprimento de onda → espera-

se ondas só no alinhamento do orifício (princípio da propagação retilínea).

• Se isto não acontece → as ondas se “encurvam”, contornando o

obstáculo.

Difração:

Difração:

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• Sons de baixa frequência – arestas objeto como nova fonte

Difração:

• Som muda dedireção ao incidirnuma extremidadee pode gerar umasombra acústica.

Difração:

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• Em ambientes, a difração relacionada à reflexão é um fenômeno importante.

• A descontinuidade dos materiais de revestimento, assim como a forma das

paredes, provocam a difração, espalhando o som pelo ambiente.

Difração:

• A difusão proporciona um espalhamento das ondas sonoras.

Difusão:

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Difusão:• Em um ambiente difuso, todos os pontos do ambiente recebem amesma quantidade de energia sonora, isto é, possuem a mesmapressão sonora.

• Difusores:

• Fenômeno que ocorre quando um sistema recebe energiaperiodicamente numa frequência igual a uma de suas frequênciaspróprias de vibração.• Superfícies rígidas de pequenas massas, ao vibrarem por estainfluência, tendem a se quebrarem.

Ressonância:

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• Vibração de determinado corpo por influência da vibração deoutro, na mesma faixa de frequência.

Ressonância:

• A ponte Tacoma Narrows foi destruída quatro meses e seis diasdepois da sua inauguração. O vão principal, com 853,44 m decomprimento e 11,89 m de largura, possuía nos dois lados vigasprotetoras de aço de 2,44 m de altura. A amplitude máxima dasvibrações de torção foram de 35º e a frequência de ressonância foiigual a aproximadamente 0,2 Hz (comprimento de onda de 1,72 m).

Ressonância:

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Eco:

• Os nossos ouvidos têm a capacidade de distinguir sons num intervalode tempo de, no mínimo, 0,1 s (1/15 s). Para que o eco seja ouvido, otempo entre a produção do som e o seu retorno refletido aos nossosouvidos deve ser igual ou superior a 0,1 s, ou seja, o som deve percorrer34 metros antes de retornar aos nossos ouvidos, para que tenhamos asensação do eco.

Eco:

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• Fenômeno que ocorre se a distância entre a fonte sonora e o obstáculofor, no mínimo, de 17 m.

• Ocorre quando o som é refletido por uma ou mais superfícies e retornaao receptor em um intervalo de tempo maior que 1/15 do segundo.

Eco:

• O eco é classificadopalpitante quando seobservam sucessivasreflexões entre paredesparalelas de uma sala.

• Fenômeno que ocorre em recintos fechados com paredes convergentesformando ângulos menores que 90°.• Sobreposição de duas ondas de igual frequência, mesma amplitude,mesmo comprimento, mesma direção e que propagam em sentidosopostos.• Sensação de desconforto auditivo.

Em recintos fechados - Ondas estacionárias:

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Em recintos fechados - Ondas estacionárias:

• Ocorre quando as ondas sonoras encontram superfícies onde sãoabsorvidas, ou seja, deixam de se propagar.

Absorção sonora:

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• Ocorre quando as ondas sonoras encontram superfícies por onde sãotransmitidas.

Transmissão sonora: