Mini Curso de Analise Acustica Clinica P e B

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30/01/2014 
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Mini Curso de Análise Acústica 
para a Clínica 
BASES TEÓRICAS 
31/01/14 
Análise Acústica 
• Não substitui análise perceptivo-auditiva 
• Serve para complementar a avaliação vocal 
• Importante para o acompanhamento da 
terapia 
• Auxilia o diagnóstico mas não é decisiva 
 
Movimentos Ondulatórios 
 
• Vários fenômenos ondulatórios na natureza... 
 
• Todos transportam energia pelo espaço mas, 
 nem todos são audíveis ou visíveis pelo ser 
humano porque nem sempre transportam 
matéria.... 
Movimento Ondulatório 
Movimento Ondulatório/Propagação 
• Um pulso propaga-se numa 
corda... 
 
• Uma deformação propaga-se 
numa mola... 
 
• Uma onda propaga-se 
na água... 
 
• O som propaga-se no ar... 
 
Movimento Ondulatório 
O que é uma onda? 
É uma perturbação ou abalo transmitido através do 
vácuo ou em meio gasoso, sólido ou líquido. 
 Um dado movimento oscilatório de uma partícula é 
transmitido às partículas vizinhas, 
estas, por sua vez, começam a oscilar, atrasadas em relação 
às precedentes 
...e assim sucessivamente, até que todas as partículas do 
meio entrem em movimento. 
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O que é o som ? 
 
• O termo SOM designa uma onda sonora. 
 
• São oscilações (ondas) de pressão que se 
propagam através de um meio material sólido, 
líquido ou gasoso e que é originada por um 
elemento vibrante (condição indispensável para se ter som) 
 
• Os movimentos ondulatórios provocam 
variações de pressão nas moléculas do ar 
permitindo a propagação desse som. 
O que é o Som? 
• Sons são produzidos por fontes sonoras 
(vibram), que podem ser as pregas vocais, a 
pele de um tambor, as cordas de um piano ou 
violão, etc. 
• Sons se propagam, necessariamente, em um 
meio material, ou seja, o som não se propaga 
no vácuo. 
 
 
 
Onda Sonora 
A figura abaixo mostra, esquematicamente, regiões de 
compressão (alta pressão) e de rarefação (baixa 
pressão) do ar, de forma a ilustrar uma onda sonora. 
Som e Audição 
• O som que se propaga através do ar, ao entrar em 
contato com os ouvidos, causa vibrações que 
resultam na sensação sonora(percepção do som). 
 
• Movimentos ou vibrações de moléculas no ar são 
captados pela audição humana. 
 
• Audição humana: 20Hz e 20.000Hz 
 Ultra-som / Infra-som 
 
 
 
Tipos de Ondas Sonoras 
• Onda senoidal = tom puro 
 
• Onda complexa 
 
a) Onda periódica - voz humana: onda quase 
periódica 
 
b) Onda aperiódica= ruído 
 
Tom Puro 
Tom puro ou onda senoidal: as partículas 
vem e voltam a sua posição normal, num 
movimento repetitivo e semelhante; 
produzem uma só frequência (diapasão). 
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Tom Complexo 
Tom complexo: 
• São várias ondas que se repetem num mesmo 
padrão, mas de forma mais complexa (espectro), 
com várias frequências (violão, piano, VOZ 
HUMANA) 
 
• Onda sonora constituída por uma série de 
senóides simples que podem variar em 
frequência, amplitude e fase dos componentes 
senoidais. 
Som Complexo 
Espectro da Voz 
• Espectro: descrição de todas as frequências e 
amplitudes dos sons puros que constituem um 
som complexo. 
O espectro é para o som o que a lista de 
ingredientes é para uma receita! 
Cada tom é um ingrediente e a identidade de 
cada ingrediente é determinada por sua 
frequência, enquanto a quantidade requerida 
é a amplitude. 
Som e Ruído 
• Sons Complexos que se repetem num 
determinado período de tempo, formam ciclos 
periódicos (cada um se relaciona com o anterior) e são 
denominados sons harmônicos ou periódicos. Ex: 
voz adaptada, voz não disfônica 
 
• Sons complexos que NÃO se repetem em 
períodos iguais, suas vibrações ou ciclos são 
aperiódicos, denominamos de ruído. Ex: voz 
disfônica, rouca ou soprosa 
Representação do som periódico e 
som aperiódico 
Sons Complexos e Periódicos 
• Sons periódicos têm um espectro em que as várias 
frequências são múltiplas (HARMÔNICOS): H1, H2, 
H3, H4, ... Esta sequência diz-se harmônica. 
Exemplo: Se H1=300Hz então, H2=600Hz; H3=900Hz; H4=1200Hz 
e assim por diante.... 
 
 
 
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Sons Complexos e Periódicos 
• Os harmônicos são frequências adicionais, 
múltiplas inteiras da fundamental, com 
amplitudes diferentes. 
• A fundamental (f0) é o padrão, som de base 
produzido pela fonte vibrante e de onde são 
desdobradas as demais ondas ou frequências 
ou harmônicos. 
 
 Teorema de Fourier 
• “Toda onda que repete periodicamente seu perfil, 
pode ser descomposta em um número ilimitado de 
sinoidais de amplitude e frequência diferentes … 
 
• ou qualquer onda complexa pode ser decomposta 
ou analisada para determinar as amplitudes, 
frequências e fases das sinoidais que a compõe.” 
 
• A frequência de cada onda integrante é múltipla 
da frequência mais baixa 
Som Complexo e Periódico 
 
 No Som Periódico 
• A “fundamental” é a onda de mais baixa 
frequência. Chamamos de “primeiro 
harmônico”, de “onda fundamental” ou 
de “frequência fundamental” e se 
representa como f0 ou H1 
 
• As outras ondas componentes se 
chamam ondas parciais, sobretons ou 
“harmônicos”(H2 -2º harmônico, H3 - 3º 
harmônico,…) 
DIMENSÕES DO SOM 
 
Dimensões do som 
• FREQUÊNCIA (f) 
 
• Frequência: no. de ondas(ciclos)que ocorrem em 
um dado intervalo de tempo =1 segundo/medida 
em Hz 
 
• Período de uma onda é o tempo necessário para 
um ciclo completo/ medida milisegundos = ms 
 
Percepção da frequência = pitch 
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Ciclos da Onda Sonora Ciclos e Periodicidade 
•Se ocorrem 4 ciclos(4Hz) em um segundo, o período dura um 
quarto de segundo, então período é a recíproca de ciclo. 
 
•Um ciclo vibratório se repete a si mesmo durante alguns 
períodos, configurando a periodicidade ou ritmo vibratório do 
som 
 
Frequência 
 
Na voz humana (som quase periódico, voz adaptada ou 
não disfônica) 
• a frequência fundamental é determinada pelo 
no. de vibrações da mucosa da prega vocal em 
1 segundo 
• Se a prega vocal faz 240 vibrações em 1 
segundo, então a f0 é de 240Hz; o H2 será 
480Hz, H3=720Hz ..... São os harmônicos 
parciais da onda fundamental! 
Frequência 
 
Na voz humana (som quase periódico, voz 
adaptada ou não disfônica): 
• As propriedades da fonte sonora (= ppvv) de 
tensão, comprimento e massa influenciam 
diretamente a f0 
 
 Quanto maior a tensão, maior a frequência 
 Quanto maior a massa, menor frequência 
 Quanto menor o comprimento da onda, maior a frequência 
 
Frequência 
• Por definição, a frequência fundamental (f0) tem 
o mesmo valor da frequência é glótica(fg), da 
frequência do 1º harmônico (H1)e da frequência 
da onda complexa (F0),ou seja , f0 =fg=H1=F0 
 
• Quanto maior a frequência (maior no. de ciclos 
por segundo) mais aguda é a percepção do som. 
 
• Quanto menor a frequência (menor no. de ciclos 
por segundo) mais grave é a percepção do som. 
 
Frequência 
• Frequência habitual (mode)- utilizada 
habitualmente 
• Frequência ideal ou ótima – deve estar 3 tons 
acima do tom mais grave e 3 tons abaixo do 
tom mais agudo * 
• Fo média – média de todas as frequências 
• Jitter – valores da pertubação da frequência 
ciclo a ciclo (relativo a periodicidade) 
 
 
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Frequência 
• Extensão vocal: 
número de notas do som mais grave ao mais 
agudo, incluindo-se fry e falsete 
• Tessitura vocal: 
notas ou tons produzidos confortavelmente 
• Gama vocal ou tonal: 
corresponde as inflexões vocais 
DIMENSÕES DO SOM 
Amplitude 
Dimensões do som 
 Amplitude da Onda Sonora 
• representa o máximo afastamento,durante a 
oscilação, em relação à posição de equilíbrio. 
• quanto mais altas forem as cristas e depressões, 
maior será a quantidades de energia da onda 
(deslocamento grande ou pequeno das moléculas do ar) 
 
 
Amplitude 
• Intensidade sonora - medida pelo nível de 
pressão sonora expressa em pascal (Pa). 
• Relação entre ambas é exponencial. 
 
• Na análise acústica, os programas realizam os 
cálculos da intensidade considerando a f0, a 
amplitude e velocidade da onda entre outros 
elementos. A medida utilizada é o dB. 
 
 
Intensidade Vocal 
• Na voz humana: 
 Amplitude da onda sonora relaciona-se com a 
intensidade vocal 
 Intensidade – grandeza física controlada pela 
pressão subglótica, fechamento glótico, velocidade e 
pressão do fluxo aéreo 
Medida em decibel – dB 
 Shimmer: perturbação da amplitude ciclo a ciclo 
 Percepção da intensidade: Loudness 
 
Fisiologia da Intensidade Vocal 
• Controle da intensidade vocal se faz por 
atividade muscular e pressão do fluxo aéreo, 
 assim quanto mais tempo se mantém a 
oclusão glótica, maior é a pressão subglótica e 
mais intenso será o som. Isso para sons graves 
e medianos em registro modal; 
nos agudos (especialmente no falsete) o fator 
será o controle do fluxo aéreo. 
 
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Fisiologia da Intensidade Vocal 
• Intensidade vocal depende tb. das caixas de 
ressonância... 
aumento intensidade vocal deve corresponder 
a dilatação da cavidade ressonancial para 
produzir sonoridade na voz; 
tensões e redução do volume do trato vocal 
restringem o aumento da intensidade e 
prejudicam a sonoridade. 
 
Som e o Trato Vocal 
• O ar é o meio transmissor dessa onda 
• As pregas vocais são fonte sonora vibrante e 
possuem movimento, massa e elasticidade e 
• As ondas sonoras que se propagam em vários 
sentidos (multidimensional) promovendo 
mudanças de pressão no ar (meio de 
propagação) em todo o trato vocal. 
 
Espectro da Fonte Glótica 
 
 amplitude x frequência 
 fundamental + harmônicos 
 ondas podem ser somadas (ondas 
sobrepostas) ou subtraídas (cristas e 
depressões não coincidem) 
 não representa o sinal de saída 
 as frequências glóticas serão modificadas 
pelas cavidades supraglóticas 
 
Sinal de saída(output) 
• Modificação do Sinal Laríngeo pelo Filtro 
 
 Somatória das Ondas 
 Fenômeno de Ressonância : configurações do trato 
vocal (filtragem) 
 Formantes: identidade das vogais 
Ressonância 
• “ capacidade que um sistema vibrante possui 
de oscilar livremente, pôr em movimento 
corpos ao seu redor que possuírem a mesma 
frequência de vibração.” 
 
• Fenômeno seletivo de vibração por simpatia, 
frequência natural do objeto deve ser compatível 
com a frequência da fonte 
 Cavidades de Ressonância de Ar 
• Cavidades nasais 
• Boca TRATO VOCAL 
• Faringe 
 Câmeras de ressonância de paredes curvas, moles e de 
terminação aberta 
 Distância entre paredes é variável e tem afinação para 
diferentes frequências 
 Tônus das paredes/terminação aberta 
 
 
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Modelo Fonte -Filtro 
 
Princípios Básicos 
 
• Quanto maior for a diferença entre a frequência de 
vibração do sistema e a frequência natural do corpo, 
menor será o efeito da ressonância. 
 
• Quanto maior o amortecimento do sistema, menor o 
efeito de ressonância - músculos e mucosas. 
 
• Mudanças constantes na forma, na posição e 
elasticidade do trato vocal permitem combinações 
acústicas variadas ou diferentes ressonâncias. 
 
 
Princípios Básicos 
 
• Formantes do som são frequências de 
facilitação de ressonância no trato vocal, o 
que representa grupos de harmônicos 
amplificados. 
Princípios Básicos - Vogais 
• Vogais são sons quase periódicos formados 
pelo som glótico básico modificado no trato 
vocal. 
• São identificadas e definidas por seus 
formantes, principalmente os 3 primeiros. 
• Somente vogais tem formantes! 
• Vogais tem forte intensidade e longa duração. 
Princípios Básicos – Consoantes 
• São sons aperiódicos, ruídos de fraca 
intensidade e curta duração 
• Consoantes não tem formantes, mas zonas de 
incremento de energia chamadas de zonas de 
alta intensidade. 
• Consoantes usam fonte friccional associada ou 
não a fonte glótica – estreitamentos parciais 
ou total 
Princípios Básicos – Consoantes 
• Acionar somente fonte friccacional - consoante surda 
– ruído 
 
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Consoantes sonoras 
• Acionam fonte friccional à fonte glótica 
 
 
Consoante surda e sonora + vogal 
sa / za 
 
Consoante surda e sonora + vogal 
xa/ja fó/vó 
Vogais Orais 
Vogais Orais com Formantes