O que é que eu ouço ?

Autores: Antoine Lorenzi Marie Camilleri Benjamin Chaix
Ayuda a la realización: Nuno Trigueiros-Cunha

Nós ouvimos sons: ou seja, as vibrações das moléculas da matéria que nos rodeia (ar, água, etc.) e que estimulam o nosso ouvido.
Na natureza, tudo o que se move produz som, as folhas agitadas pelo vento, a àgua a correr, as cordas dum violino ou duma guitarra, as cordas vocais ...

O que é um som?

Uma onda sonora é a vibração das moléculas da matéria em torno da sua posição de equilibrio (ou estado de repouso) em resposta a uma perturbação do meio que pode ser sólido, liquido ou gasoso. Depois de cada perturbação as moléculas voltam à sua posição inicial.

Esta vibração é captada pelo nosso ouvido pondo a vibrar o tímpano, o que constitui o ponto de partida da estimulação do ouvido e da percepção da informação sonora.

Os sons e os ruídos

Estes dois termos são usados frequentemente de forma indistinta. Do ponto de vista fisiológico chamam-se ruídos aos sons complexos que não são nem música, nem voz humana, nem vocalizações animais (por exemplo: cantar dum pássaro).

Ao ruído associa-se uma conotação desagradável que, no entanto, pode ser muito subjectiva: a chuva ao bater na janela pode ser uma melodia agradável para alguns mas muito desagradável para outros! Outro conceito associado ao ruído é a natureza prejudicial dos sons demasiado intensos: quando sons, mesmo musicais, são demasiado intensos são considerados ruído.

Características do som: frequência, intensidade e duração.

A frequência coresponde ao número de vibrações por minuto; se o som tem poucas vibrações por minuto o som é grave, se tem muitas o som é agudo. A unidade da frequência é o Hertz (Hz).
depende da amplitude; quanto maior a amplitude mais forte é o som; inversamente, quanto mais pequena a amplitude mais baixo é o som. A unidade é o decibel (dB).

A duração dependo do tempo que o meio demora a voltar ao ponto de equilíbrio. A unidade é o segundo (s).

Som agudo

Som grave

Influência do meio sobre o som

Velocidade de propagação da onda

A onda sonora propaga-se no ar a 340 m/s, na àgua a 1500 m/s a a velocidades ainda superiores em materiais mais densos (3500 M/S no osso e 6000 m/s no aço!). No vazio, desprovido de matéria, o som não se propaga.

Exemplo: se colocarmos uma fonte sonora dentro dum frasco, consegue-se ouvir o som. No entanto, se criarmos o vacúo dentro do frasco, o som desaparece pois não há moléculas de ar para vibrar.

Outros factores tais como o teor de humidade e a temperatura influenciam a velocidade de propagação do onda sonora.

Impedância

A onda sonora tem dificuldade em passar de um meio para outro (ex: ar/líquido) pois cada meio tem uma resistência diferente à sua propagação, que se chama impedância. Assim, um som que se propaga no ar dificilmente se ouve dentro de água pois ela tem uma forte impedância.

Exemplo: na praia, se tiver a cabeça dentro de água dificilmente ouve as conversas á sua volta. No entanto, ouve perfeitamente o barulho dum motor dum barco que passa a umas centenas de metros.

Campo auditivo humano

Frequências sonoras ouvido pelo Homem e alguns animais
(clique na tecla)

Intensidade do som ouvido pelo Homem
(clique na tecla)

Alguns sons do quotidiano

Som puro Um som puro é um som com uma só frequência. Exemplo: o Lá dos músicos, som de linha do telefone fixo.	Ruído branco Um som branco é composto pelo conjunto de todas as frequências de forma relativamente uniforme. Exemplo: televisão não sintonizada, bico de gás.
Som musical O som musical é um som complexo (de várias frequências) que varia com a melodia e com o instrumento utilizado: aqui o saxofone.	Palavra A palavra é formada por sons complexos (de várias frequências) e variados; cada um tem a sua voz, grave ou aguda, com um timbre particular, etc. aqui a palavra francesa “cochlée” pronunciada por uma voz masculina clara.

Quatro grandes categorias de sons são apresentadas nesta animação. Escute.

Outras propriedades da propagação do som

Após a emissão da onda sonora, ela é modificada por parametros como a distância ou eventuais obstáculos.

Atenuação: Em campo livre, isto é sem que haja obstáculos à propagação da onda sonora, a sua intensidade acústica diminui à medida que se afasta da fonte sonora.
Reflexão: quando uma onda sonora encontra um obstáculo, por exemplo uma parede, uma certa quantidade de energia é reflectida e volta à sala. As reflexões sucessivas constituem a reverberação
Absorção: uma outra parte da energia é absorvida pelos materiais constitintes da parede; as altas frequências são mais facilmente absorvidas, atenuando-se mais que as frequências baixas.
Transmissão: Uma parte da energia é transmitida para a divisão vizinha através da parede, que funciona como uma fonte sonora secundária.

Evolução do som num ambiente fechado.

Nesta animação o som duma bateria é reflectido nas paredes da sala. Uma das paredes é dada como exemplo para mostrar que ela absorve uma parte da energia sonora e transmite uma outra. Na sala contígua, a intensidade do som residual dependará da capacidade de absorção da parede.

Teoricamente, o som deve ser menos forte e mais grave pois as frequencias agudas são mais absorvidas que as graves.