AULA 3 - Propriedades fisicas do som

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Profa. Debora Godoy Galdino 
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 Som  perturbação vibratória em meio 
elástico audível ao ser humano quando no 
intervalo de frequência 20 Hz a 20 00 Hz. 
Russo, 1993. 
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 O som 
 Qualquer fenômeno vibratório resultante de 
variações de pressão no ar 
▪ Pressão atmosférica 
 
 Propagam longitudinalmente 
 
 Velocidade de 344 m/s em 20ºC 
3 
4 
 Qualquer evento que cause ondas de pressão 
são considerados FONTE SONORA 
 
 
5 
 O som possui 3 características físicas: 
 
 Frequência 
 
 Intensidade 
 
 Timbre 
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 Altura  relaciona-se com a frequência 
(graves ou agudos) 
 
Faixa audível – 20 a 20.000 Hz 
7 
 Número de oscilações por segundo do 
movimento vibratório do som 
 
 Voz humana – quantidade de vibrações das 
ppvv por segundo 
 
 Medido em Hertz (Hz) 
 
 
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 A unidade de frequência (SI) é ciclos por 
segundo, ou Hertz (Hz) 
 
V= ƛ.f 
 
ƛ= Comprimento de onda 
 
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 Nós ouvimos uma faixa de frequência de 20 a 
20 000 Hz 
 FAIXA AUDÍVEL DE FREQUÊNCIAS 
 BANDA AUDÍVEL 
 
 Sons inferiores – infra-sons 
 Sons superiores – ultra-sons 
 
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 Ouvido humano 
 
Freqüência (Hz) 
 
Tipo Origem da excitação Aplicação 
0,5 – 20 Hz Infra-sons 
Vibração da água em 
grandes reservatórios, 
batidas do coração 
Prognóstico do tempo, 
cardiodiagnóstico, medida 
do fluxo de líquidos 
20 – 20 KHz Sons audíveis 
Voz humana e dos 
animais, instrumentos 
musicais, apitos, altos 
falantes e etc 
Para comunicação, canto e 
sinalização. 
Acima de 21 
kHz 
Ultra-Sons 
Emissor magnetostrictivo 
e piezoelétrico, Morcegos, 
baleias, Golfinhos, grilos, 
gafanhotos e etc. 
Sonar, localização e 
comunicação, limpeza de 
peças, ativação de reações 
químicas, diagnóstico e 
tratamento médico, 
pesquisa em biologia e 
física molecular 
12 
 Nós ouvimos de maneira não-linear 
 
 Obedecendo as leis de Weber 
 
 Forma logarítmica 
 
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 Esta lei faz uma relação entre a intensidade 
física de um som e a sensação subjetiva da 
pessoa ouvinte 
 
 Vale para as outras percepções sensoriais 
 Auditiva, visual, tátil, térmica, gustativa ou 
olfativa 
 
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 Princípio 
 O aumento do estímulo necessário para provocar 
o incremento de sensação é proporcional ao 
estímulo pré-existente 
 
 Para sons de mesma frequência, a intensidade da 
sensação sonora cresce proporcionalmente ao 
logaritmo da intensidade física 
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 Portanto, os intervalos entre 100 e 200Hz 
parecerão iguais ao nosso ouvido. 
 
 Para que se tenha a sensação de mudança de 
frequência é necessária a mudança maior 
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 Uma oitava se define como sendo o 
intervalos entre frequências, cuja relação seja 
igual a 2 
 
 
200/100 = 400/200 = 800/400 = 2 = 1 oitava 
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 Na audiologia, utilizamos como frequência de 
referência 1000Hz 
 
 As frequências audíveis são divididas em 3: 
 Baixas ou sons graves– abaixo de 500Hz 
 Médias ou centrais ou sons médios – entre 500, 
1000 e 2000Hz 
 Altas frequências ou sons agudos – acima de 
2000Hz 
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 A frequência no qual uma fonte sonora vibra 
é governada pelas propriedades da fonte 
 Massa e rigidez 
▪ Quanto maior a massa menor a frequência 
▪ Quanto maior a rigidez maior a frequência 
 
 Se a fonte sonora for uma corda vibrante 
 Dependerá do comprimento, massa e tensão 
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 Refere-se à quantidade de ciclos por segundo 
 
 Produzida pela vibração das ppvv, não do 
trato vocal 
 
 Crianças – 400hz 
 Mulheres – 200hz 
 Homens – 100hz 
 
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 As propriedades das ppvv determinam a F0 
 
 Densidade 
 Comprimento 
 Tensão 
 
 O aumento da tensão, aumenta a dureza das 
ppvv portanto aumenta a altura 
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 Refere-se à quantidade de energia do som 
 
 Amplitude da onda 
 
 Forte – Fraca 
 
 Medida: 
 Energia contida no mov. Vibratório (W/cm²) 
 Pressão do ar causado pela onda (BAR= 1 
dina/cm²) 
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 Como valor de referência para as medições, 
fixou-se a menor intensidade sonora audível 
 
 Valor este obtido pela média da população 
 
 Para energia = 10-16 W/cm² 
 Para pressão = 2x10-4 BAR 
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 A energia contida no som é desprezível 
 
 Ex: se a voz de todos os cidadãos de PP fosse 
transformada em energia elétrica só seria 
possível acender uma lampada de 50 Watts 
 
 
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 Lei Weber também descreve a psicoacústica 
da intensidade 
 Ou seja, ouvimos em escala logarítmica 
 
 Portanto se ouvimos um rádio à uma 
potência de 20Watts, precisamos aumentar 
para 40Watts para o som parecer mais 
intenso. 
 Para aumentar novamente, pulamos para 80 
Watts 
 
 
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 Para descrever a escala, utiliza-se apenas o 
valor do exponencial 
 
 Portanto 20dB é equivalente à 10² 
 
 Adotou-se o valor de 10-16 como zero por se 
tratar do limiar de audibilidade 
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 Origem do termo Decibel 
 Origem em Bels 
 Graham Bell – criador do telefone e pesquisador 
da área de acústica 
 
 DECIBELS e não “decibéis” 
 
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 A intensidade sonora medida em Decibels é 
definida como 
 
 Nível de Intensidade Sonora ou NIS 
 
 Sound Intensity Level (SIL) 
 
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 Portanto 
 
 Intensidade sonora é medida em Watts/cm² 
 
 Nível de intensidade sonora – NIS em 
decibels (dB) 
 
 Decibel não é uma unidade de medida e sim 
uma ESCALA 
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 Portanto na escala de dB o dobro de 70dB é 
73dB, assim como o dobro de 120dB é 123dB 
 
 Se uma máquina produz o som de 60dB, 
precisamos de mais mil máquinas para produzir 
o som de 90dB 
 
 NIS=10.log I/Iref 
 Quando a intensidade dobra, aumenta 3dB 
 I ref = 10 -16 W/cm² 
 Log 2 aprox. 0.3 
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 Mesmo que um som possua a mesma 
frequência e intensidade, conseguimos 
distinguir a fonte produtora 
 
 O timbre portanto está relacionado à forma 
de onda da vibração sonora 
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 Timbre  não é qualidade do som, mas sim 
da fonte sonora. 
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 Onda senoidal 
 
 Onda quadrada 
 
 Onda triangular 
 
 Onda dente-de-
serra 
 
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 Onda senoidal 
 
 Onda quadrada 
 
 Onda triangular 
 
 Onda dente-de-serra 
 
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 Estudo das frequências que compõem um 
som complexo 
 
 Várias maneiras de proceder esta análise 
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 Spectrum de frequências 
 Relação entre amplitude e frequência 
 Análise de Fourier 
▪ Qualquer onda complexa pode ser decomposta em uma 
soma de ondas senoidais 
▪ A Frequencia destas ondas senoidais que formam o espectro 
guardam uma relação numérica com a frequência mais baixa da 
série – F0 
▪ Estas frequencias são multiplos inteiros da F0 – tons harmônicos 
 
44 
 
 Relação entre frequência e intensidade na 
análise de Fourier 
 
 
 Quando não tem como definir os harmonicos 
e somente a densidade espectral dos sons 
 
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Energia/ Frequência 
Frequência 
 Ruído  superposição de várias vibrações de 
frequências diferentes “sinal acústico que 
influencia o bem estar físico e mental do 
indivíduo” 
Russo, 1993. 
Alcarás e Galdino, 2013 
 Não é permitida a exposição 
a ruídos contínuos ou 
intermitente acima de 115 dB 
para indivíduos que não 
estejam adequadamente 
protegidos. 
 
 Ruído de impacto não pode 
ultrapassar a 140 dB (à 
depender do equipamento) 
 
 
 Som indesejável 
 
 Sensação auditiva desagradável ou insalubre 
 
 Fenômeno não periódico, sem componentes 
harmônicos definidos 
 
 Som de grande complexidade, resultante da 
superposição desarmônica de outros sons 
 
 Espectro de banda larga, ou seja, várias frequências 
 Sendo comum a predominância de uma faixa de 
frequência (graves, médias ou agudas) 
 
53 
Amplitude 
freqüência 
freqüência 
Amplitude 
 Nas últimas décadas, o ruído passou a ser 
uma forma de poluição 
 
 1989 – OMS- tratou como questão de saúde 
pública 
 
 
54 
 Ruídos padronizados 
 Usados em testes e calibração de equipamentos 
eletroacústicos 
 
 Ruído aleatório 
 Densidade espectral próxima da distribuição de 
Gauss 
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 Branco 
 Semelhanteà uma TV fora do ar 
 Energia constante para todas as freq. audíveis 
 
 Rosa 
 Densidade espectral de energia é constante para 
todas as frequências. 
	Propriedades físicas do som
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	Frequência Fundamental – F0
	Frequência Fundamental – F0
	Intensidade
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	Forma da onda
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	SOM X RUÍDO
	SOM X RUÍDO
	Número do slide 50
	LIMITES DE TOLERÂNCIA AO RUÍDO CONTÍNUO E INTERMITENTE – NR 15
	Ruído 
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	Ruídos padronizados usados em ensaios
	Ruído - Tipos
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