Tecnologia de áudio -Acústica_Ondas-Reflexão, absorção, mascaramento_Prof Henrique

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Tecnologia de Áudio 
Prof. Henrique Rocha de Souza Lima 
 Aula 2 
Fundamentos da Acústica_Ondas: reflexão, absorção, mascaramento 
 
 
 
• “Se você quer conhecer os segredos do universo, pense em termos de 
energia, frequência e vibração” 
 
 
-Nikola Tesla 
Hoje: 
• Revisão da aula passada; 
• Reflexão; 
• Reverberação; 
• Eco; 
• Absorção; 
• Ressonância; 
• Mascaramento. 
Revisão: 
 
• O som existe apenas quando determinados tipos de perturbações 
no meio físico agem sobre o sistema auditivo, desencadeando um 
complexo processo perceptivo, com diversos estágios que vão do 
ouvido externo ao córtex cerebral. 
 
• O processo de produção sonora engloba três elementos: 
 
• a) Fonte Geradora; 
 
• b) Meio Propagador; 
 
• c) Receptor; 
 
• Ver: http://www2.eca.usp.br/prof/iazzetta/tutor/acustica/introducao/intro.html 
 
Anatomia do ouvido humano 
ouvido externo, ouvido médio e ouvido interno: 
O caminho do som: do ouvido externo ao ouvido interno 
Informações detalhadas neste link 
https://www.estudopratico.com.br/ossos-ouvido-funcoes
O Som 
• Som pode ser entendido como uma variação de pressão muito rápida que se 
propaga na forma de ondas em um meio elástico. Em geral, o som é causado por 
uma vibração de um corpo, o qual gera uma variação de pressão corresponde no 
meio à sua volta. Qualquer corpo capaz de vibrar rapidamente pode produzir som 
e, nesse caso, recebe o nome de fonte sonora. 
 
Em geral percebemos o som através de variações de pressão no ar que atingem 
nosso ouvido. Para que possamos perceber o som é necessário que as variações 
de pressão que chegam aos nossos ouvidos estejam dentro de certos limites de 
rapidez e intensidade. Se essas variações ocorrem entre 20 e 20.000 vezes por 
segundo esse som é potencialmente audível, ainda que a variação de pressão seja 
de alguns milionésimos de pascal. 
 
Uma onda sonora pode ser representada em um gráfico bidimensional onde o eixo 
horizontal representa a passagem do tempo e o vertical a variação de pressão. 
Esse tipo de gráfico pode fornecer várias informações sobre o som. 
 
 
 
• O gráfico acima mostra dois ciclos completos de oscilação de uma onda 
senoidal. O eixo horizontal representa a passagem do tempo enquanto que 
o vertical representa a variação de pressão em um determinado ponto do 
meio. 
 
Os sons que ocorrem no meio ou que são gerados por instrumentos 
musicais são geralmente complexos. Entretanto, para se entender a 
complexidade sonora torna-se útil partir de um caso mais simples e 
genérico: o som senoidal, chamado som puro porque é desprovido de 
harmônicos e cujo nome é deve-se ao fato de poder ser representado pelo 
gráfico de uma função seno. Esse tipo de som não é gerado por 
instrumentos tradicionais nem é encontrado na natureza, mas pode ser 
conseguido artificialmente através de um sintetizador eletrônico. 
Gráfico de onda senóide 
 
Reflexão 
 
• Se uma onda sonora que se propaga no ar encontra uma superfície 
sólida como obstáculo a sua propagação, esta é refletida, segundo 
as leis da Reflexão Ótica. 
 
• A reflexão em uma superfície é diretamente proporcional à dureza 
do material. Paredes de concreto, mármore, azulejos, vidro, etc. 
refletem quase 100 % do som incidente. Um ambiente que contenha 
paredes com muita reflexão sonora, sem um projeto acústico 
aprimorado, terá uma péssima inteligibilidade da linguagem. É o 
que acontece, geralmente, com grandes igrejas, salões de clubes, 
etc. 
 
Reverberação: 
 
• Quando um som é gerado dentro de um ambiente, escuta-se 
primeiramente o som direto e, em seguida, o som refletido. No caso 
em que essas sensações se sobrepõem, confundindo o som direto e 
o refletido, teremos a impressão de uma audição mais prolongada. 
A esse fenômeno se dá o nome de reverberação. 
 
 
• 
 
 
Ex1.: Pisa Cathedral Reverberation Time: 
https://www.youtube.com/watch?v=3nAEhwXIxbc 
 
Ex.2: Amazing Reverb in Pantheon Church! (By Melinda Kathleen Reese): 
https://www.youtube.com/watch?v=nYpooyYEgzs 
 
Ex.3: The Abandoned Echo Domes - Insane Reverb!: 
https://www.youtube.com/watch?v=MFK-a0ZWSDA 
 
https://www.youtube.com/watch?v=3nAEhwXIxbc
https://www.youtube.com/watch?v=nYpooyYEgzs
https://www.youtube.com/watch?v=nYpooyYEgzs
https://www.youtube.com/watch?v=MFK-a0ZWSDA
https://www.youtube.com/watch?v=MFK-a0ZWSDA
https://www.youtube.com/watch?v=MFK-a0ZWSDA
Eco: 
 
• O eco é uma conseqüência imediata da reflexão sonora. Define-se 
eco como a repetição de um som que chega ao ouvido por reflexão 
1/20 de segundo ou mais depois do som direto. Considerando-se a 
velocidade do som em 340 m/s, o objeto que causa essa reflexão no 
som deve estar a uma distância de 17 m ou mais. 
 
Eco: 
• Exemplos: 
 
• “Echo in the mountains”: 
• https://www.youtube.com/watch?v=faK0e291plU 
 
• “Testing The World's Longest Echo”: 
• https://www.youtube.com/watch?v=lLUcOFwZvyY 
 
• “The Queen Mary's 6PM Horn Blow, Amazing Echo!!”: 
• https://www.youtube.com/watch?v=ARo4R6ZV5zc 
https://www.youtube.com/watch?v=lLUcOFwZvyY
https://www.youtube.com/watch?v=lLUcOFwZvyY
https://www.youtube.com/watch?v=lLUcOFwZvyY
https://www.youtube.com/watch?v=ARo4R6ZV5zc
https://www.youtube.com/watch?v=ARo4R6ZV5zc
Absorção 
 • Absorção acústica é o fato de se absorver o som para ele não ser 
refletido, anulando sua reverberação. Em muitos ambientes 
fechados esta reverberação deve ser anulada, ou no mínimo 
controlada, para se ter um bom conforto acústico. Para isso, deve se 
utilizar materiais porosos e leves (mantas, lãs de rocha ou de vidro, 
tecidos, espumas acústicas, tapetes, placas de fibra de coco, dentre 
outros). Estes materiais dificultam a reflexão do som nas paredes, 
anulando-o principalmente nas médias e altas frequências. Para 
salas de cinema ou restaurantes, é interessante se ter muita 
absorção do som, para deixá-lo mais claro possível. Em salas de 
espetáculos, teatros, e estúdios, é necessário projeto específico de 
acústica, para não se absorver som demais, deixando a sala "morta" 
acusticamente. 
• 
 
Ressonância 
 
• Ressonância é a coincidência de frequências entre estados de 
vibração de dois ou mais corpos. Sabemos que todo corpo capaz 
de vibrar, implica em si uma “frequência de ressonância”, a qual 
decorre das propriedades físicas (massa, tamanho, material) que 
compõem tal corpo. Quando temos um corpo vibrando, e tal 
vibração é equivalente à frequência de ressonância de um segundo 
corpo, o primeiro induz o segundo a vibrar. Dizemos então que eles 
estão em ressonância. Por exemplo : se tomarmos um diapasão com 
frequência natural de 440 Hz e o colocarmos sobre um piano, ao 
tocarmos a nota Lá4 (que vibra com 440 Hz), o diapasão passará a 
vibrar induzido pela vibração da corda do piano. 
 
Ressonância 
• Exemplos: 
• 1. “Breaking Glass with Sound (MIT)”: 
• https://www.youtube.com/watch?v=CdUoFIZSuX0 
 
• 2. “Extreme Science - Breaking Glass with Sound”: 
https://www.youtube.com/watch?v=MY8h_sDcYpE 
 
3. “Resonance Example”: 
https://www.youtube.com/watch?time_continue=1&v=joS6
kfjuKQo 
https://www.youtube.com/watch?v=CdUoFIZSuX0
https://www.youtube.com/watch?v=CdUoFIZSuX0
https://www.youtube.com/watch?v=MY8h_sDcYpE
https://www.youtube.com/watch?v=MY8h_sDcYpE
https://www.youtube.com/watch?time_continue=1&v=joS6kfjuKQo
https://www.youtube.com/watch?time_continue=1&v=joS6kfjuKQo
https://www.youtube.com/watch?time_continue=1&v=joS6kfjuKQo
Mascaramento 
 
• Na audição simultânea de dois sons de frequências distintas, pode 
ocorrer que o som de maior intensidade supere o de menor, 
tornando-o inaudível ou não inteligível. Dizemos então que houve 
um mascaramento do som de maior intensidade sobre o de menor 
intensidade. O efeito do mascaramento se torna maior quando a os 
sons têm frequências próximas. 
 
Ondas Estacionárias 
 
• É um fenômeno que ocorre em recintos fechados. Consiste na 
superposiçãode duas ondas de igual freqüência que se propagam 
em sentindo oposto. Ao se sobreporem, a coincidência dos 
comprimentos de onda faz com que os nós e os ventres ocupem 
alternadamente as mesmas posições, produzindo a impressão de 
uma onda estacionária. Em locais fechados, o som refletido em uma 
parede plana e o som direto podem criar esse efeito, causando 
graves problemas acústicos para o ambiente. 
 
Ondas Estacionárias 
• Exemplos: 
 
• Visualização de onda estacionária: 
• https://pt.wikipedia.org/wiki/Onda_estacion%C3%A1ria 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Onda_estacion%C3%A1ria
https://pt.wikipedia.org/wiki/Onda_estacion%C3%A1ria