Acústica – Fenômenos sonoros

Acústica
Prof. Daniel
Acústica
Parte da Física que estuda ondas sonoras
ou
Qualidade de um espaço arquitetônico:
condições de propagação e recepção do som
Ondas Sonoras
Som = ondas mecânicas longitudinais originadas por
compressões e rarefações – variações de pressão –
em um meio elástico
Vibrações periódicas = som agradável
Vibrações não periódicas = som desagradável
Velocidade do som
• De modo geral: vsólido > vlíquido > vgás
• Exemplos:
vferro sólido = 5100 m/s
vágua líquida = 1480 m/s
var = 343 m/s
Obs: fórmula de Laplace:
v  k.T som em um gás
Qualidades Fisiológicas do Som
A altura
A intensidade
O timbre
Altura do som
• Qualidade que permite diferenciar som grave de um som
agudo.
freqüência maior = som agudo (mulher de 200Hz a 400Hz)
freqüência menor = som grave (homem de 100Hz a 200Hz)
• Intervalo (i) entre dois sons:
f2
i
f1
– Caso f2 = f1, i = 1 então uníssono.
– Caso f2 = 2.f1, então i = 2 uma oitava acima
– Caso f2 = f1 / 2, então i = 1/2 uma oitava abaixo
Obs.: notas musicais de mesmo nome estão separadas por
um intervalo de uma oitava
Intensidade do som
• Qualidade que permite diferençar som forte de um som fraco.
• Intensidade física:
Energia
Potência
I

Área.(tempo)
Área
– Limiar da audibilidade : I0 = 10-12 W/m2
– Limiar da dor : Imáx = 100 W/m2 = 1 W/m2
Intensidade auditiva ou nível sonoro ()
I
  log
I0
A unidade de  é decibel (dB), onde 1dB = 10-1B
 130 dB → limite da dor (motor a jato)
 120 dB a 90 dB → risco de perda da audição ( tráfego de caminhões,
britadeiras)
 80 dB a 70 dB → nível de irritação (trânsito intenso, automóvel)
 60 dB a 5 dB → aceitável (conversa em tom normal, música em
“volume baixo”)
Intensidade do som e auditiva
Timbre do som
• Qualidade que permite diferençar dois
sons de mesma altura e mesma
intensidade, emitidos por fontes distintas.
Ex.: Uma mesma nota musical emitida por um piano e
uma flauta se diferencia pelo timbre.
Fenômenos sonoros - Reflexão
• Persistência acústica da orelha humana = 0,1 segundo:
– ECO: ocorre quando  t ≥ 0,1 segundo
– REVERBERAÇÃO: ocorre quando  t < 0,1 segundo
(prolongamento da sensação auditiva)
– REFORÇO: ocorre quando  t  0 segundo
(aumento da intensidade sonora)
– CARACTERÍSTICAS: f, v e λ não se alteram e a
fase pode ou não variar
Outros fenômenos sonoros
• Refração: f se mantém, λ varia na mesma proporção de v
• Difração: no ar obstáculos ou fendas de 2,0 cm a 20m
• Ressonância: copo de cristal
• Polarização: não ocorre, pois é uma onda longitudinal