psicoacústica fenômenos da propagação do som
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Psicoacústica Fenômenos da propagação do som. Fga . Pierangela Nota Simões. Propagação. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Propagação
• A propagação da onda sonora no mundo real não ocorre sem que ela encontrem em sua trajetória forças friccionais, que fazem com que a amplitude do som produzido diminua com o tempo e com a distância da fonte sonora
Propagação
• Se não houver no caminho da onda sonora nenhum obstáculo que se interponha a sua passagem, esta condição é denominada de transmissão em campo livre
• Ainda assim, a intensidade do som diminui progressivamente com o distanciamento da fonte que o gerou
Propagação
• Uma vez que haja um objeto na trajetória do som, parte dele será refletido, parte absorvido e o restante será transmitido, passando pelo obstáculo ou, até mesmo, contornando-o
Fenômenos
• A quantidade de som que é refletida, absorvida ou transmitida depende, essencialmente, das características físicas do obstáculo (meio), que determinam a resistência que ele irá oferecer à passagem das ondas sonoras
Reflexão
• Se uma onda sonora, propagando-se no ar, encontra uma parede rígida ela será refletida
• O ângulo da trajetória refletida é igual ao ângulo da trajetória incidente
Reflexão
• Sons refletidos são algumas vezes chamados de ecos ou ondas de reverberação, cuja diferenciação está apenas na distância do obstáculo em relação à fonte sonora
Reverberação
• O som refletido retorna à fonte num intervalo de tempo < que 1/10 de segundo (100ms)
• O obstáculo deverá estar situado a uma distância < do que 17 m
Reverberação
• É um fenômeno característico de recintos fechados, cujo controle é de suma importância em auditórios, teatros e estúdios
Eco
• O som refletido retorna à fonte num intervalo de tempo > ou = a 1/10 de segundo (100ms)
• O obstáculo deverá estar situado a uma distância > ou = a 17 m
• É um fenômeno característicos de ambientes abertos
Som útil
• Som útil é o som resultante do som direto e do som refletido, cujo intervalo de discriminação está dentro de 1/20 de segundo ou 50ms
Som útil
• Quando um som refletido chega ao ouvido com uma diferença de 50ms do som direto, a cóclea ainda encontra-se bloqueada para receber o segundo som, que passa a ser um reforçador do som direto
Som útil
• Esse tempo de discriminação foi determinado empiricamente por Békésy, como sendo a constante de tempo do ouvido
• O tempo ótimo, em termos de som útil é de aproximadamente de 30ms
Som prejudicial
• Acima de 50ms, a cóclea começa a discriminar o som direto e o refletido
• Nesse caso, o som resultante é confuso e chamado de som prejudicial
Eco
• Acima de 100ms, a cóclea estará completamente desbloqueada, permitindo total discriminação entre o som direto e o refletido
• A relação entre o som direto e o som útil determina a nitidez ou a clareza da mensagem
Absorção
• Quando um material não apresenta rigidez suficiente para refletir o som, ele o absorve, deixando-o passar em parte para o outro lado e em parte dissipando-o dentro de sua estrutura
• Um material é absorvente quando oferece pouca resistência à passagem da onda sonora
Absorção
• Esse tipo de material é chamado de material absorvente ou absorvente acústico, e sua magnitude é dada pelo coeficiente de absorção (a), que representa a relação entre a energia absorvida e a energia incidente, expresso numericamente, variando de 0 a 1
Absorção
• 1 = toda a energia foi absorvida e nenhuma refletida
• 0 = toda a energia foi refletida e nenhuma foi absorvida
• O coeficiente de absorção é independente da intensidade da onda incidente
Transmissão
• Quando ouvimos um som que vem do outro lado de uma parede que separa dois ambientes, dizemos que o som foi transmitido pela parede
Transmissão
• O som que nela incidiu fez com que ela vibrasse, tornando-se uma nova fonte sonora que transmite o som para os dois lados da parede
Transmissão
• O som é retransmitido• O som irradiado é na realidade o som gerado
pela própria parede que, excitada pela fonte original, passa a vibrar, transmitindo o som para o lado oposto
Transmissão
• O ideal é que uma parede transmita a menor quantidade de energia sonora para outro recinto
• Uma parede que transmite pouco som é isolante
• Ex. parede que isola 30 dB: fonte de 70 dB – 30 dB = 40 dB transmitido para o outro lado
Materiais acústicos
• Tipo de material destinado a reter o som, absorvendo-o, para ser transformado em energia térmica e dissipado em seu interior
Isolante fibroso
• Transforma a energia sonora em calor.• Tem elevado coeficiente de absorção.• Ex: fibra de vidro
Isolante poroso
• O som é refletido inúmeras vezes nos poros até que se dissipe
• Ex: isopor, espuma
Materiais acústicos
• As freqüências mais altas são mais difíceis de serem absorvidas porque o material se opõem a vibrações mais elevadas
• Nesses casos acontece uma atenuação e o som parece mais grave
Cabines acústicas
• São locais destinados a minimizar efeitos como reflexões e reverberações
• Em cabines destinadas a testes auditivos o limite do som dentro do seu interior é de 30 a 35 dB
• No caso dos estúdios de gravação é de 24 dB
Refração
• É a variação na direção de propagação da onda sonora, devido a uma variação da velocidade do som em diferentes meios
Refração
• Pode acontecer também quando a onda encontra mudanças nas condições de um meio
• Velocidades do som: – ar (340 m/s) – água (1407 m/s)
Refração1: ar quente próximo da superfície terrestre e ar frio mais acima. A velocidade do som no ar quente é maior. A onda sonora é desviada para cima.
2: situação de temperatura do ar é oposta, e assim o som é curvado para baixo
Difração
• É a mudança na direção de propagação da onda sonora
• A onda sonora pode desviar ou contornar um obstáculo
Difração
• É uma característica da própria onda• Ondas sonoras de baixa frequência
contornam mais facilmente os objetos do que as ondas sonoras de alta frequência
• Este fenômeno permite-nos ouvir sons sem saber onde está a fonte sonora
Orifício menor do que o comprimento de onda
A maior parte da onda é refletida. A pequena parte que atravessa a parede pelo orifício será irradiada em todas as direções, como se fosse uma nova fonte de som.
Obstáculo menor que o comprimento de onda
A onda sonora circunda o obstáculo e recupera a sua frente de onda. A sombra acústica é desprezível
Obstáculo maior que o comprimento de onda
Sombra acústica quase perfeita. A frente de onda e a intensidade do som refletido são iguais às que surgiriam se a fonte de som S fosse colocada na posição da sua imagem
Ressonância
• Todo sistema elástico possui uma freqüência natural de vibração. Se uma fonte sonora emitir uma onda cuja freqüência coincida com a do sistema, dizemos que os dois entraram em ressonância
• Assim, o sistema elástico pode ser induzido, por acúmulo de energia, a efetuar oscilações de amplitude muito superior à da fonte que o excitou
Ressonância
• A amplitude de vibração depende da proximidade da freqüência da força aplicada à freqüência natural do sistema elástico.
• À medida que nos afastamos da freqüência natural para qualquer direção, o sistema torna-se menos responsivo às freqüências situadas abaixo ou acima de sua freqüência natural, tendo conseqüentemente uma redução nas amplitudes de vibração destas freqüências
Efeito Doppler
• O efeito Doppler é uma característica observada nas ondas quando emitidas ou refletidas por um objeto que está em movimento com relação ao observador