Acústica ambiental. Forma de onda; nivel logarítmico e espectro sonoro
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- Brian Giovanni Galvão de Santarém
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1 Acústica ambiental Forma de onda; nivel logarítmico e esectro sonoro Acústica Ambiental - EAM
2 Forma de onda Valor médio da ressão sonora: médio n i1 N i 0 Valor médio absoluto da ressão sonora n i i1 0, 636A médio Acústica Ambiental N- EAM
3 Valor da ressão sonora n i i1 0, 707 N A Acústica Ambiental - EAM
4 Acústica Ambiental - EAM
5 Pressão P 1 T T 0 ( t) dt Acústica Ambiental - EAM
6 Imedância característica, intensidade sonora e otência sonora Imedância característica (Z) Deende do meio de roagação Do tio de onda resente (lana, esférica) Unidade: kg.m - s -1 (rayl) Z P v Z c = 1, kg/m 3 Acústica Ambiental - EAM
7 Intensidade sonora I: W/m Ondas esféricas rogressivas: I r A r c w / m I r c W / m Acústica Ambiental - EAM
8 Potência sonora W I 4r ( W r ) W I r 4 r c Acústica Ambiental - EAM
9 Acústica Ambiental - EAM
10 Nível logarítmico e esectro sonoro: Lei de Fechner-Weber sensação humana Eq. 3.1: Onde: ds = diferencial da sensação; de: diferencial do estímulo físico; ds k de E: Estímulo físico em dado momento durante o aumento do estímulo; K: constante determinada exerimentalmente. E Acústica Ambiental - EAM
11 A integração da equação 3.1 gera: S k. log E C Sendo C a constante da integração. Para S = 0 ausência de sensação C = - K.log E 0, onde E 0 é o valor mínimo do estímulo. Acústica Ambiental - EAM
12 S k.log E E 0 Sensação em PA estímulos em PG; Equação válida ara outros estímulos Acústica Ambiental - EAM
13 Nível logarítmico, o Bel e o Decibel: Até 190 erda de otência em cabos MSC (milha de cabo adrão); 193 unidade de transmissão - TU desenvolvida ela Bell Telehone Laboratories; 194 TU Bel, em homenagem a Graham Bell. Acústica Ambiental - EAM
14 bel P log P 0 Onde: P: otência do sistema e P0: otência arbitrária de referência. Acústica Ambiental - EAM
15 Bel unidade relativa; Bel medida do nível de otência em relação à otência de referência 199 decibel (db), como um submúltilo de Bel 1 bel = 10 db. Unidade de sensação - us: Acústica Ambiental - EAM
16 Onde: us 10log W : otência sonora e W W db W 0 : otência sonora de referência. 0 Acústica Ambiental - EAM
17 Em termos de ressão sonora: L Onde: 10log L: nível de ressão sonora e 0 0log db P 0 : ressão sonora de referência limiar de audibilidade = 0 X10-5 N/m. 0 Acústica Ambiental - EAM
18 L I 10log I I 0 db Com I 0 = 10-1 W/m. Acústica Ambiental - EAM
19 Exemlo 3.1 Onda esférica rogressiva = 0, na suerfície esférica, com área de 1 m. I r 4 W r c Acústica Ambiental - EAM
20 Assumindo W = W 0 e Ir = I 0 P = 0 = 0Pa, 4r =1m e c = 408 rayls (ar à tem. ambiente): 5 0 (10 ) W0 (4r ) 1 10 c W I 5 0 (10 ) W / c 408 m Acústica Ambiental - EAM
21 Lw 10log( W) 10dB (W em Watts); (3.8) L 0log( ) 94dB ( em Pa) (3.9) L I 10log( I) 10dB (I em W/m ) (3.10) Acústica Ambiental - EAM
22 Exemlo 3. Qual é o nível de ressão sonora de 1 Pa e de 31,7 Pa? Alicando-se a equação 3.9: = 1 Pa, L = 0log(1)+94 = 94 db = 31,7 db, L = 0log(31,7)+94 = 14 db Acústica Ambiental - EAM
23 Acústica Ambiental - EAM
24 Acústica Ambiental - EAM
25 Esectro sonoro: Altura do som freqüência Graves freqüências abaixo de 00 Hz Médios entre 00 e 000 Hz Agudos acima de 000 Hz. Tons uros sons em uma única freqüência. Transformada direta de Fourier forma de onda conteúdo em freqüências Transformada inversa de Fourier Acústica Ambiental - EAM
26 Fase Uma onda senoidal ode ser entendida como um movimento circular que se roaga ao longo de um eixo, o qual ode reresentar uma distância ou temo, or exemlo: Acústica Ambiental - EAM
27 Onda senoidal Acústica Ambiental - EAM
28 Fase A relação desse movimento com um onto de referência é chamada de fase. Por exemlo, na figura abaixo as duas senoides estão defasadas em 90º. Acústica Ambiental - EAM
29 Acústica Ambiental - EAM Combinação de sons: e ) cos( ) ( t f A t ) cos( ) ( t f A t Pressão sonora resultante: ) cos( ) cos( ) ( ) ( ) ( t f A t f A t t t
30 Acústica Ambiental - EAM ara f1 f T rms dt t T 0 ) ( A A
31 Sons comostos de n tons uros de frequências diferentes: 1... n Acústica Ambiental - EAM
32 Acústica Ambiental - EAM Para f1 f A A A 3 1,707 0 A A A
33 Para f1 = f imortância da fase na combinação de tons uros. 1 cos( 1 ) 1 Diferença de fase = 0 (1=) ondas em fase máximo o valor da ressão sonora. 1 1 Acústica Ambiental - EAM
34 ( 1 ) 1 Acústica Ambiental - EAM
35 Quando 1- = ondas em oosição de fases mínimo o valor da ressão sonora. 1 1 Acústica Ambiental - EAM
36 Ondas em oosição de fases: ( 1 ) 1 1 = = e 1 = valor da ressão sonora combinada será zero Princíio do controle ativo de ruído. Acústica Ambiental - EAM
37 Duas ondas de mesma frequência e amlitude, mas defasadas em 180º, as amlitudes estão exatamente oostas, cancelando-se totalmente: Acústica Ambiental - EAM
38 Adição de níveis sonoros em decibéis: Equação 3.13 n 11 i Onde n é o número de bandas estreitas contidas na banda larga. Acústica Ambiental - EAM
39 Equações L 10log( i n L i i ) 94dB L 10log n i1 10 L i 10 Acústica Ambiental - EAM
40 Exemlo 1: Consideram-se duas fontes de ruído em funcionamento. Individualmente elas roduzem os seguintes níveis de ressão sonora: L1 = 80 db L = 85 db Para o cálculo do nível de ressão sonora total, se adota o seguinte rocedimento: 1 / ref = 10 L1/10 = 108 / ref = 10 L/10 = 108,5 L total = 10 log( ,5) = 86 db Acústica Ambiental - EAM
41 Exemlo de soma de decibéis Acústica Ambiental - EAM
42 Esquema rático ara soma de decibéis Diferença (L1 - L) Valor ara ser db somado a L1 (db) 0 3 1,5 ou 3 4 1,5 5,6 ou ou 9 0,5 10 ou mais 0 Acústica Ambiental - EAM
43 Diferença entre dois níveis: Acústica Ambiental - EAM
44 Princiais tios de fontes sonoras: Fonte ontual Lei do Inverso do Quadrado da Distância queda de 6 db no nível de ressão sonora ara cada dulicação da distância da fonte. Acústica Ambiental - EAM
45 Fonte linear (tubulações, vias exressas de tráfego, com elevada densidade de tráfego): queda de 3 db ao se dobra a distância da fonte. Acústica Ambiental - EAM
46 Acústica Ambiental - EAM
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