PDF Comportamento Sonoro FAU USP

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Universidade de São Paulo
Faculdade de Arquitetura e Urbanismo
Departamento de Tecnologia da Arquitetura
Ranny L. X. N. Michalski
e-mail: rannyxavier@gmail.com
Comportamento Sonoro
AUT 0278 - Desempenho Acústico, Arquitetura e Urbanismo
• Considerando apenas o som direto, sem influências das superfícies e
obstáculos, a onda sonora tende a propagar-se esfericamente, em
todas 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 e
lisas. 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 o
mesmo da ótica.
• Uma onda refletida determina com a superfície refletora um ângulo igual
ao ângulo da onda incidente.
Reflexão sonora:
• Obedece às leis de reflexão da luz. 
• Em meios homogêneos e isotrópicos – raios retilíneos e perpendiculares
à superfície (ou às linhas) de onda.
• Raio sonoro refletido tem seu ângulo em relação à superfície igual ao de
incidência – como se fosse sua imagem em um espelho.
n – normal à superfície
î – ângulo incidente
– ângulo refletidorˆ
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 com
as 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 menos
refletoras.
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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 para
outro, com mudança de velocidade e direção.
• A velocidade e a direção variam, mas a frequência permanece
igual.
Refração:
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• Dois meios homogêneos e isotrópicos 1 e 2 separados por uma
superfície S → Quando a onda sonora passa do meio 1 para o meio
2, ocorre refração.
Refração:
• Velocidades de propagação diferentes em cada meio.
î – ângulo incidente
– ângulo refratadorˆ
ˆ ˆi r
n – normal à superfície
Refração:
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Difração:
• Propriedade que uma onda sonora apresenta de contornar
obstáculos colocados em seu caminho. (A abertura torna-se uma
fonte de som secundária.)
Difração:
• Propriedade que uma onda sonora possui de transpor obstáculos
posicionados entre a fonte sonora e a recepção, mudando sua
direção e reduzindo sua intensidade.
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• Propriedade que uma onda sonora possui de transpor obstáculos
posicionados entre a fonte sonora e a recepção, mudando sua
direção 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 de
direção ao incidir
numa extremidade
e pode gerar uma
sombra 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 a
mesma quantidade de energia sonora, isto é, possuem a mesma
pressão sonora.
• Difusores:
• Fenômeno que ocorre quando um sistema recebe energia
periodicamente numa frequência igual a uma de suas frequências
próprias de vibração.• Superfícies rígidas de pequenas massas, ao vibrarem por esta
influência, tendem a se quebrarem.
Ressonância:
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• Vibração de determinado corpo por influência da vibração de
outro, na mesma faixa de frequência.
Ressonância:
• A ponte Tacoma Narrows foi destruída quatro meses e seis dias
depois da sua inauguração. O vão principal, com 853,44 m de
comprimento e 11,89 m de largura, possuía nos dois lados vigas
protetoras de aço de 2,44 m de altura. A amplitude máxima das
vibrações de torção foram de 35º e a frequência de ressonância foi
igual 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 intervalo
de tempo de, no mínimo, 0,1 s (1/15 s). Para que o eco seja ouvido, o
tempo entre a produção do som e o seu retorno refletido aos nossos
ouvidos deve ser igual ou superior a 0,1 s, ou seja, o som deve percorrer
34 metros antes de retornar aos nossos ouvidos, para que tenhamos a
sensação do eco.
Eco:
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• Fenômeno que ocorre se a distância entre a fonte sonora e o obstáculo
for, no mínimo, de 17 m.
• Ocorre quando o som é refletido por uma ou mais superfícies e retorna
ao receptor em um intervalo de tempo maior que 1/15 do segundo.
Eco:
• O eco é classificado
palpitante quando se
observam sucessivas
reflexões entre paredes
paralelas de uma sala.
• Fenômeno que ocorre em recintos fechados com paredes convergentes
formando ângulos menores que 90°.
• Sobreposição de duas ondas de igual frequência, mesma amplitude,
mesmo comprimento, mesma direção e que propagam em sentidos
opostos.
• 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 são
absorvidas, ou seja, deixam de se propagar.
Absorção sonora:
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• Ocorre quando as ondas sonoras encontram superfícies por onde são
transmitidas.
Transmissão sonora: