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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 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 [%] , – 150,30,2 0,1 15 – 300, ,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, ,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, ,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, , , , ,511,510,5 1017, ,88,87, ,510,58,97,56,66, ,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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