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Laboratório de Acústica e Vibrações Prof. Dr. João Candido Fernandes Depto Engenharia Mecânica Unesp – Campus de Bauru.

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1 Laboratório de Acústica e Vibrações Prof. Dr. João Candido Fernandes Depto Engenharia Mecânica E-mail: jcandido@feb.unesp.br Unesp – Campus de Bauru

2 Princípios do Som LAV

3 Forma de Propagação: O som se propaga em ondas esféricas (em todas as direções). Dependendo da fonte sonora, pode haver uma maior concentração da energia sonora numa determinada direção (diretividade). LAV

4 Forma de Propagação longitudinal: LAV

5 Forma de Propagação longitudinal: LAV

6 Forma de Propagação longitudinal: LAV

7 Forma de Propagação longitudinal: LAV

8 Forma de Propagação longitudinal: LAV

9 Velocidade de Propagação: O velocidade do som depende da densidade e da pressão do ar. LAV

10 Velocidade de Propagação: É muito utilizada uma equação aproximada para a velocidade do som: V = 331,4 + 0,607. t Temperatura [ºC] LAV

11 Velocidade de Propagação: A temperatura é a variável que mais influencia a velocidade do som. LAV

12 Velocidade de Propagação: LAV

13 Atenuação do Som na propagação: O som, ao se propagar, perde energia, devido a dois fatores: Atenuação Dispersão das ondas - cada vez que se dobra a distância da fonte a intensidade diminui 6 dB. Perdas entrópicas - As varia- ções de pressão da onda sono- ra fazem que parte da energia se transforme em calor (ISO TC 43). LAV

14 Freqüência média da oitava [Hz] Temperatu- ra [ºC] Perda entrópica em 100 metros de propagação do som [dB/100m] Umidade relativa do ar [%] 405060708090100 630 - 300000000 1250 - 300000000 2500 - 300,1 500 0 – 150,30,2 0,1 15 – 300,1 1000 00,70,60,50,40,3 0,2 50,50,40,3 0,2 100,40,30,2 0,1 150,30,2 0,1 200,2 0,1 250,20,1 300,1 2000 02,62,11,71,51,31,11,0 52,01,61,21,10,90,80,7 101,51,20,90,80,70,60,5 151,10,90,70,60,50,4 200,80,60,50,4 0,3 250,60,50,40,3 0,2 300,50,40,3 0,2 4000 07,46,86,05,34,64,13,7 57,16,35,34,64,03,63,3 106,95,44,63,93,43,12,8 155,64,43,63,02,62,32,1 203,22,62,11,71,51,31,2 252,52,01,61,31,21,10,9 302,01,51,31,11,00,90,8 8000 01415,5161514,51413 517,517151412,511,510,5 1017,51513119,88,87,9 15 12,510,58,97,56,66,0 20129,88,16,85,85,24,6 259,57,86,55,34,64,13,7 307,56,05,04,33,83,33,0 LAV

15 Resumindo: A Atenuação do som na propagação : é diretamente proporcional à freqüência, ou seja, o som agudo "morre" em poucos metros, enquanto que o som grave se pode ouvir a quilômetros de distância. é inversamente proporcional à temperatura. é inversamente proporcional à umidade. a poluição do ar, principalmente o monóxido e dióxi- do de Carbono, são muito absorventes, atenuando bastante o som. não sofre influência da pressão atmosférica. LAV

16 Resumindo: A Velocidade do Som na propagação : é diretamente proporcional à temperatura. é diretamente proporcional à umidade. não sofre influência da pressão atmosférica. não varia com a freqüência. LAV

17 Propagação do som com obstáculos: Som incidente Som refletido Som transmitido Som absorvido LAV

18 São definidos 3 coeficientes: Coeficiente de Absorção: a = Energia absorvida Energia incidente LAV

19 Coeficiente de Absorção: LAV

20 Coeficiente de Absorção: LAV

21 Coeficiente de Absorção: LAV Som incidente 500 Hz Som refletido = 97% do som incidente Parede de alvenaria

22 Coeficiente de Absorção: LAV Som incidente 2 kHz Som refletido = 20% do som incidente Parede Lã de vidro (10 cm)

23 Coeficiente de Reflexão: a = Energia refletida Energia incidente LAV

24 Reflexão: Reflexão ocorre segundo as leis da ótica; Reflexão é diretamente proporcional à dureza do material; Concreto, mármore, azulejos, vidros refletem quase 100% do som incidente; Muitas superfícies refletoras causam reverberação e baixos índices de reconhecimento de fala. LAV

25 Reflexão: LAV

26 Reflexão: LAV

27 Reflexão: LAV

28 Coeficiente de Transmissão: a = Energia transmitida Energia incidente LAV

29 Atenuação: LAV

30 Atenuação: LAV Som incidente 100 dB Som transmitido = 46 dB Parede de alvenaria 25 cm

31 Atenuação: LAV Som incidente 100 dB Som transmitido = 46 dB – 3 dB = 43 dB Parede de alvenaria 25 cm + 13 cm = 38 cm

32 Atenuação: LAV Som incidente Atenuação de 49 dB em cada parede Paredes de alvenaria 12 cm

33 Difração: LAV

34 Difração: LAV

35 Reverberação e Tempo de reverberação: LAV

36 Reverberação e Tempo de reverberação: LAV

37 Reverberação e Tempo de reverberação: Campo direto Primeiras reflexões Campo Reverberante LAV

38 Reverberação e Tempo de reverberação: Som Direto Primeiras reflexõ es Reverberação Nív el t LAV

39 Inteligibilidade: É a principal característica acústica de um ambiente, pois reflete o grau de entendimento das palavras no interior do ambiente. Para locais onde a comunicação é primordial (auditórios, cinemas, teatros, igrejas, salas de aulas e conferências, etc.) a boa inteligibilidade acústica é um fator decisivo. Quando se refere à comunicação em um ambiente, a inteligibilidade é definida como inteligibilidade acústica da linguagem. LAV

40 Audibilidade entre ambientes: LAV Isolamento Condições de Audibilidade situação - que 30 dB A voz normal pode ser compreendida com facilidade pobre de 30 a 35 dB O som da voz pode ser percebido mas perdendo-se algumas palavras suave de 35 a 40 dB O som da voz pode ser percebido mas compreendido com dificuldade bom de 40 a 45 dB O som da voz pode ser ouvido fracamente e não compreendido Muito bom + que 45 dB Apenas sons muito fortes podem ser ouvidos fracamente Excele- nte

41 Eco : O eco é uma conseqüência imediata da reflexão sonora. Define-se eco como a repetição de um som que chega ao ouvido por reflexão 1/15 de segundo ou mais depois do som direto. Considerando-se a velocidade do som em 345 m/s, o objeto que causa essa reflexão no som deve estar a uma distância de 23 m ou mais. LAV

42 Refração : Recebe o nome de refração a mudança de direção que sofre uma onda sonora quando passa de um meio de propagação para outro. Essa alteração de direção é causada pela variação da velocidade de propagação que sofre a onda. O principal fator que causa a refração do som é a mudança da temperatura do ar. LAV

43 Refração :

44 Ressonância : Ressonador de Helmoltz V L S V: volume da cavidade S: área da seção L: comprimento do bocal LAV

45 Mascaramento : Na audição simultânea de dois sons de freqüências distintas, pode ocorrer que o som de maior intensidade supere o de menor, tornando-o inaudível ou não inteligível. Dizemos então que houve um mascaramento do som de maior intensidade sobre o de menor intensidade. O efeito do mascaramento se torna maior quando a os sons têm freqüências próximas. LAV

46 Ondas estacionárias : É um fenômeno que ocorre em recintos fechados. Consiste na superposição de duas ondas de igual freqüência que se propagam em sentindo oposto. Ao se sobreporem, a coincidência dos comprimentos de onda faz com que os nós e os ventres ocupem alternadamente as mesmas posições, produzindo a impressão de uma onda estacionária. LAV

47 Efeito Doppler-Fizeau : Quando a fonte ou o observador se movem (com velocidade menor que a do som) é observada uma diferença entre a freqüência do som emitido e recebido. Esse característica que é conhecida como Efeito Doppler-Fizeau, torna o som mais agudo quando as fontes se aproximam, e mais grave no caso de se afastarem. LAV

48 Efeito Doppler-Fizeau : fonte parada LAV

49 Efeito Doppler-Fizeau : fonte se aproximando LAV

50 Efeito Doppler-Fizeau : fonte se distanciando LAV

51 Efeito Doppler-Fizeau : LAV

52 Efeito Doppler-Fizeau : fonte parada LAV

53 Efeito Doppler-Fizeau : fonte em movimento LAV

54 Efeito Doppler-Fizeau : veloc. = veloc. som LAV

55 Efeito Doppler-Fizeau : veloc. maior veloc. som LAV

56 Quebra da barreira do som - Boom Acústico : Ao se ultrapassar a barreira do som, é gerada uma onda de pressão sonora de alta intensidade, semelhante ao som de uma grande explosão. Se ocorrer próximo a cidades, pode ocasionar quebra de vidraças e telhas das residências. LAV

57 Quebra da barreira do som - Boom Acústico : LAV

58 Quebra da barreira do som - Boom Acústico : LAV

59 Fim.


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