O som e seus elementos básicos

As formas de propagação do som

Ricardo Pizzotti

O som propaga-se no ar através de um movimento ordenado das partículas que o constituem. O som pode se mover através de qualquer meio que possa vibrar; as vibrações são chamadas ondas sonoras.

 

Ao vibrar, a fonte sonora (ou seja, o corpo que emite som) comprime e rarefaz o ar que se encontra em sua vizinhança dando origem ao som que ouvimos. 

         

A propagação do som no espaço deve-se ao fato de umas partículas transmitirem o seu movimento às suas partículas vizinhas, e assim sucessivamente, levando a que a oscilação inicialmente produzida nas nossas cordas vocais ou intrumento musical se propague através do espaço aberto, até chegar aos nossos ouvidos.

 

A vibração de moléculas de ar cria alterações periódicas de compressão e rarefação. Estas ondas atingem no ouvido o tímpano que passa a vibrar com a mesma freqüência das ondas, transmitindo ao cérebro, impulsos elétricos, dando a sensação do som. Quanto mais lenta essa vibração mais graves são os sons, quanto mais rápida, mais agudos. O fenômeno ondulatório propaga-se num único plano, e apresenta uma amplitude (intensidade), freqüência (número de oscilações na unidade de tempo) e duração. 

         

As vibrações ocorrem várias vezes num segundo, daí a denominação de freqüência, que é expressa em ciclos por segundo ou Hertz (Hz). 

         

Os sons audíveis possuem vibrações que vão de 20 Hz (ou 20 vezes por segundo) até 20.000 Hz (ou vinte mil vezes por segundo), faixa chamada de espectro de áudio. Os sons que não ouvimos estão abaixo (infrassons) e acima (ultrassons) deste intervalo. 

         

Nas pequenas altitudes, os sons são bem audíveis, o que não ocorre em altitudes maiores, onde o ar é menos denso. 

         

O ar é o principal veículo do som, que se propaga com uma velocidade de cerca de 340 m por segundo (em temperatura normal). 

         

A velocidade de transmissão do som varia de acordo com o meio:

 

                                Meio                    Velocidade (m/s)

                                Ar                                346

                                Água                            1498

                                Ferro                            5200

                                Vidro                            4540

 

O som não se propaga no vácuo. 

 

As ondas sonoras audíveis são produzidas por vibração de cordas, vibração de colunas de ar ou vibração de discos e membranas. Quanto maior a vibração da fonte, maior a energia sonora, portanto, quanto maior a amplitude da onda, maior a intensidade do som. 

         

As vibrações periódicas produzem sensações agradáveis, como por exemplo, a música. As sensações desagradáveis, são produzidas por vibrações aperiódicas (ruído). 

         

A intensidade sonora é medida em bel (B) ou decibéis (dB), nome dado em homenagem ao cientista norte-americano Graham Bell (1847-1922). 

         

Sons muito intensos, com intensidades acima de 130dB, são desagradáveis ao ouvido humano. 

 

As propriedades do som

 

          1 - Reflexão

          Mudança de direção das ondas sonoras que incidem em uma superfície refletora. O eco e a reverberação são exemplos de reflexão de ondas sonoras.

          2 - Refração

          Mudança na direção em que as ondas do som se propagam ao passarem de um tipo de substância para outro.

          3 - Difração

          Fenômeno em que uma onda sonora pode transpor obstáculos.

          4 - Interferência

          Recebimento de dois ou mais sons de fontes diferentes.

          5 - Ressonância

          Propriedade de aumentar a duração ou a intensidade do som

A gravação de áudio

         

A gravação do som para posterior reprodução pode ser feita de diversas maneiras:

         

Método mecânico: um estilete é ativado por ondas sonoras e grava num cilindro ou disco um sulco com o valor do sinal.

         

Método magnético: as ondas sonoras transformadas são amplificadas e magnetizadas em uma fita de papel ou de plástico coberta com óxido metálico.

         

Método óptico: um microfone converte as ondas sonoras em impulsos elétricos que uma vez amplificados ativam um dispositivo que modifica a intensidade de uma luz.

         

Método digital: gravação baseada em computador em que o gravador digital mede as ondas, e atribui valores numéricos às medidas e depois os converte em impulsos eletrônicos que são armazenados numa memória ou mídia.

 

Elementos básicos do som

 

Qualquer som pode ser descrito pelo tom, pela intensidade e pelo timbre.

 

          Altura tonal - "Altura" de um som, se mais grave ou mais agudo. Observando-se em um osciloscópio sons com alturas tonais diferentes, percebe-se que quanto mais agudo é o som, maior será o número de ondas, e quanto mais grave, menor número delas. 

          A faixa de frequências que pode ser percebida por um ouvido humano é de aproximadamente 20 Hz para os sons mais graves e de até 15000 Hz para os sons mais agudos. 

 

          Intensidade - Volume do som, se forte ou fraco. Um osciloscópio mostra a mudança no volume de um som como uma diferença na altura das ondas (amplitude). Quanto maior a amplitude, mais forte é o som. 

 

          Timbre - Qualidade que distingue um som, independentemente de sua altura ou intensidade. Em um osciloscópio nota-se que formas de ondas arredondadas produzem um timbre mais suave, enquanto formas de ondas pontiagudas dão um timbre mais penetrante e estridente.

 

Timbre é a composição de amplitude dos harmônicos que cada nota possui decorrente de sua onda fundamental e está relacionado diretamente com o formato da onda sonora. Diferentes materiais vibrando na mesma freqüência produzem timbres diferentes, pois embora possuam a mesma onda fundamental seus harmônicos possuem intensidades diferentes.

 

Características do som

         

Estas são as características de uma onda sonora:

 

          Velocidade de propagação: O som não se transmite só no ar, mas em qualquer material, seja gás, líquido ou sólido; porém não se pode propagar no vazio A velocidade de propagação é diferente em cada meio elástico:

          Meio líquido (água): 1200 m/s (metros por segundo);

          Meio sólido (aço): 5100 m/s

          Meio gasoso (ar): 340 m/s

         

A velocidade do som no ar pode variar dependendo de sua temperatura e umidade. A uma temperatura de 15ºC a velocidade é de 340m/s, mas a 0º é de 331,6 m/s (medição da Academia de Ciências de Paris em 1882). Por cada elevação de um grau de temperatura, a velocidade do som no ar aumenta em 0,62 m/s.

 

          Período: tempo gasto para formar uma onda. O período é o inverso da freqüência. Mede-se em segundos e se representa por T.

 

          Frequência: É o número de oscilações ou ciclos por segundo de uma vibração sonora. A unidade com a que se mede é o Hertz  (1 ciclo por segundo=1 Hz). A freqüência é o valor inverso do período, pelo que se uma oscilação dura T segundos, num segundo terá 1/T oscilações, a freqüência será de 1/T Hz.

 

O ouvido humano é capaz de distinguir frequências desde 20 Hz (vibrações lentas que chamamos de baixa freqüência ou graves) até 20 quilohertz (20.000 Hz, vibrações rápidas que conhecemos como de alta freqüência ou agudos).

 

          Amplitude: A amplitude é a quantidade de pressão que exerce a vibração no meio elástico, quanto mais forte soa, maior amplitude tem a onda sonora, já que exerce maior pressão no ar.

          Intensidade: É um termo parecido com a amplitude, ainda que faz referência a quantidade de som. Mede-se como a potência sonora dividida pela superfícieI=P/m².

 

          Longitude de onda: É a distância entre duas oscilações contíguas de uma onda, entre dois pontos em igualdade de fase.

longitude de onda=velocidade do som / frequência

         

As frequências mais altas têm menor longitude de onda, enquanto as mais baixas são de maior longitude de onda.

 

          Fase: A fase de um sinal é o ponto ou momento em que se encontra o sinal num instante determinado. Mede-se em graus de inclinação.

banner_áudio.jpg
Produção de vídeo

2017 - 2020 © Ricardo Pizzotti