Produção e percepção de sons: Características de um som

As ondas sonoras são ondas mecânicas e portanto não se propagam no vácuo. São audíveis pelo homem quando sua freqüência se situa entre 20 Hz e 20000 Hz.

Limiar e faixa de audibilidade

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 ou ausência do som, em um mesmo ponto. Através de pesquisas realizadas com pessoas jovens, sem problemas auditivos, foi revelado que o limiar de audibilidade é de 2.10-5 N/m2 ou 0,00002 N/m2. Desse modo, convencionou-se este valor como sendo 0 (zero) dB, ou seja, o nível de pressão sonora de referência utilizado pelos fabricantes dos medidores de nível de pressão sonora (sonômetros, popularmente conhecido por decibelímetros). 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 (cento e quarenta) dB (SALIBA, 2001).
Portanto, a faixa audível (faixa de audibilidade) em relação ao nível de pressão sonora, é todo o valor que está compreendido entre o limiar de audibilidade e o limiar da dor.

E, a faixa audível, em relação à freqüência, deve possuir valores específicos que se situam entre 16 (dezesseis) Hz a 20 (vinte) KHz, para que o som seja percebido pelo ouvido humano.

Os valores abaixo dos 16 (dezesseis) Hz são chamados de infra-som, e os valores acima de 20 (vinte) KHz são chamados de ultra-som (SALIBA, 2001).

Por convenção internacional, definiu-se para Io = 10-12 W/m2, como sendo a intensidade auditiva de referência, relativa a um som simples de freqüência 1000 (mil) Hz. Essa intensidade corresponde ao limiar de audição.

Assim, a intensidade do som captada pelo ouvido corresponde à sensação do que se denomina popularmente de volume do som. A intensidade sonora, ou sonoridade, captada pelo aparelho auditivo humano diferencia-se segundo a freqüência dos sons.

Na seqüência apresentam-se gráficos e tabelas para ilustrar e representar graficamente a faixa de audibilidade, audiograma de um ouvido normal, e alguns valores de níveis de pressão sonora mais típicos em nosso cotidiano.

Fontes de som

Em geral, as fontes de som são os corpos em vibração, como o cone de um alto-falante, as cordas vocais, etc.

A velocidade do som

Nos líquidos e nos sólidos, onde as moléculas estão mais próximas umas das outras, a velocidade do som é bem maior do que em um gás.
vsólidos > vlíquidos > vgases

Qualidades de um som:

Intensidade:

É a qualidade que nos permite distinguir os sons fortes dos fracos.
A intensidade do som é uma característica que está relacionada com a amplitude das ondas sonoras.

Assim:

- quanto maior for a amplitude da onda sonora, mais forte será o som;

- quanto menor for a amplitude da onda sonora, mais fraco será o som.

Então, juntando estas duas características temos:

Timbre

É a qualidade que nos faz distinguir as vozes de duas pessoas, mesmo quando emitindo sons de mesma freqüência. Também permite diferenciar os sons de dois instrumentos musicais, mesmo quando eles emitem a mesma nota.

som puro

som complexo

Som Complexo

Distingue-se facilmente o som proveniente do diapasão, do som produzido pela guitarra ou pelo piano, mesmo que estejam a tocar a mesma nota. Diz-se que estes instrumentos apresentam um Timbre diferente. Se vizualizarmos a onda sonora produzida por cada um deles quando produzem exactamente a mesma nota, é possível observar diferenças entre elas.

Altura

É a qualidade do som que nos permite distinguir os sons graves dos agudos.
Esta característica está relacionada com o número de vibrações em cada unidade de tempo, isto é, com a frequência de vibração das ondas sonoras.

Assim:

- quanto maior for a frequência da onda sonora, mais agudo ou alto será o som;

- quanto menor for a frequência da onda sonora, mais grave ou baixo será o som.

A Altura de um Som está diretamente relacionada com a frequência do som:

- Sons de maior frequência correspondem a sons agudos (ou altos);

- Sons de menor frequência correspondem a sons graves (ou baixos).

A frequência da voz num ser humano varia entre os 85 Hz e os 1100 Hz:

- valores próximos de 1100 Hz correspondem a sons agudos (ou altos). Por exemplo, num som com 1100 Hz de frequência, as partículas que propagam o som efectuam 1100 vibrações completas a cada segundo.

- valores próximos de 85 Hz correspondem a sons graves (ou baixos). Por exemplo, num som com 85 Hz de frequência, as partículas que propagam o som efectuam 85 vibrações completas a cada segundo;

A Intensidade Sonora (Sons Fortes ou Fracos)

O som produzido pelo motor de um avião é completamente diferente do som produzido pelo bater de asas de uma mosca. Para além disso, o som produzido pelo motor do avião ouve-se muito bem, mesmo que estejamos bastante afastados dele. Pelo contrário, o som produzido pelas asas da mosca só se ouve se estivermos muito próximos dela. Por esse motivo, dizemos que os sons produzidos têm intensidades sonoras diferentes:

- o som produzido pelo avião é um som forte;

- o som produzido pela mosca é um som fraco.

A Intensidade Sonora está relacionada com a Amplitude da onda sonora e com a quantidade de energia que a fonte sonora transmite ao meio de propagação do som:

- quanto maior a Intensidade Sonora, maior a Amplitude da onda sonora e maior a energia transmitida ao meio de propagação do som;

- quanto menor a Intensidade Sonora, menor a Amplitude da onda sonora e menor a energia transmitida ao meio de propagação do som.

À medida que o som se propaga, a energia associada à vibração das partículas do meio vai diminuindo, logo a amplitude de vibração vai diminuindo também. Por esse motivo, quanto mais afastados estamos da fonte sonora, mais dificuldade temos em ouvir o som produzido.

Sons fracos