Fundamentos Básicos do Som
| Autor | Tuffi Messias Saliba |
| Ocupação do Autor | Engenheiro Mecânico |
| Páginas | 11-18 |
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As oscilações dos sistemas materiais elásticos com a massa podem constituir-se em estímulos para o nosso organismo que, em determinadas condições, podem provocar respostas — sensações de bem ou mal-estar ou problemas.
Quando as oscilações acontecem no ar, podem ser descritas como variações de pressão atmosférica, originando vibrações ou turbulência.
Se essas oscilações estimulam o aparelho auditivo, temos o som.
O som é originado por uma vibração mecânica (cordas de um violão, membrana de um tamborim, dentre outros) que se propaga no ar e atinge o ouvido. Quando essa vibração estimula o aparelho auditivo, ela é chamada de vibração sonora. Assim, o som é definido como qualquer vibração ou conjunto de vibrações ou ondas mecânicas que podem ser ouvidas.
Para que uma vibração seja considerada sonora, é necessário que atenda às seguintes condições:
-
Possuir valores específicos de frequência, isto é, a frequência deve situar-se entre 20 e 20.000 Hertz1, conforme a ilustração a seguir:
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b) A variação de pressão deve possuir um valor mínimo para atingir o limiar de audibilidade. Essa variação é a diferença instantânea entre a pressão atmosférica na presença e na ausência do som, em um mesmo ponto. Por meio de pesquisas realizadas com pessoas jovens, sem problemas auditivos, foi revelado que o limiar de audibilidade é de 2 x 10-5 N/m² ou 0,00002 N/m². Desse modo, convencionou-se esse valor como sendo 0 (zero) dB, ou seja, o nível de pressão de referência utilizado pelos fabricantes dos medidores de nível de pressão sonora. Quando a pressão sonora atinge o valor de 200 N/m², a pessoa exposta começa a sentir dor no ouvido (limiar da dor). Esse valor corresponde a 140 dB. Portanto, a faixa audível em relação à pressão é de acordo com o esquema abaixo:
— O ruído e o barulho são interpretações subjetivas e desagradáveis do som. Costuma-se denominar barulho ou ruído todo som que é indesejável.
Como mencionado anteriormente, a faixa audível da variação de pressão é de 0,00002 N/m2a 200 N/m2. Desse modo, o uso de uma escala linear para quantificar a variação dessa pressão é inviável. Nesse caso, a solução para medir essa grande variação de faixa audível, 107 vezes, é a escala logarítmica.
A função logarítmica é definida da seguinte forma: loga x = y ? x = ay. Assim, o logaritmo do número “x” na base “a” corresponde ao expoente a que se deve elevar essa base para se obter o “x”. Exemplos:
log10 10 = 1, pois 101= 10
log10 100 = 2, pois 10² = 100
log10 1000 = 3, pois10³ = 1000
Observa-se que, enquanto na escala linear há variação de 10 a
1.000 vezes, na logarítmica a variação é apenas de 3 unidades. Portanto, no estudo do ruído, a função logarítmica será bastante utilizada. Sendo assim, é importante destacar as propriedades operacionais dessa função:
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