Notas de Aula

Aspectos fisiológicos do som

Decibel

A faixa de pressão que provoca a sensação auditiva é de 20 x 10-2

a 100 Pa. Esta faixa é muito

larga e ainda o ouvido humano não responde linearmente à variação da pressão, ou seja,

dobrando-se a pressão o ouvido não vai perceber o som como sendo duas vezes mais intenso. Por

estas razões, os parâmetros acústicos são representados em decibel (em homenagem a Alexander

Graham Bell), ou seja, são expressos com uma relação entre o valor medido e um valor de

referência, o Bel. O valor de referência adotado é 10-12

W/m2 que se aproxima da intensidade

mínima audível a 1000Hz, correspondendo ao valor de 0 na escala de decibels.

O nível de uma grandeza é definido como o logarítmo decimal da razão entre os valores medidos

e os valores de referêcia e é expresso em decibel (dB):

L(G) = K log

Exemplos:

1. Pressão sonora: para uma pressão sonora P, o nível de pressão sonora é calculado por:

LP = K log

LP = 20 log

Onde: P é a pressão sonora em Pa

P0 é a pressão de referência em Pa, P0 = 10-12

Pa

K = 20

LP é o nível de pressão sonora em dB

Níveis de pressão sonora em função da frequência estão ilustraados na figura 2.

Figura 2. Níveis de pressão sonora em função da frequência

Adição de níveis em dB

Se a contribuição de cada fonte for diferente, o nível de pressão sonora total pode ser obtido

convertendo os valores individuais em dB em valores lineares (operação antilog), adicionando

em seguida os valores obtidos e finalmente convertendo novamente para dB (operação log).

Porém, um método muito mais simples que evita as operações antilog e log é o de utilizar uma

curva de adição dos níveis em dB.

Para utilizar a curva, proceda da seguinte forma:

A) Calcule a diferença L, entre os dois níveis de pressão sonora.

B) Use a curva para encontrar o valor a ser adicionado, L+.

C) Adicione o valor obtido, L+, ao maior nível para obter o nível total.

O método é o seguinte:

Observações:

Na adição de níveis de pressão sonora:

O nível resultante é sempre um pouco superior ao mais alto dos níveis em estudo.

O acréscimo a ser feito, tem o valor máximo de 3 dB, quando os dois níveis parciais são

iguais.

O acréscimo tende a zero à medida em que se acentua a diferença entre os níveis parciais.

Para problemas práticos, interessa levar em conta o acréscimo quando a diferença entre os dois

níveis parciais é inferior a 10 dB. Fora desse caso, pode-se admitir que o nível resultante é

praticamente igual ao nível mais alto dos níveis dados.

Para que se tenha uma perfeita representação da resposta do ouvido humano ao ruído, foram

desenvolvidas escalas de ponderação, resultando níveis em dB (A).

Som 1 64 dB

Som 1 58 dB

Diferença: 64 – 58 = 6 dB

Gráfico

Eixo vertical = 6

Eixo horizontal = 1

Adicionar ao maior 64 + 1 = 65 dB

RESULTADO = 65 dB

Adição de níveis de intensidade sonora em dB:

Subtração de níveis em dB

Em alguns casos é necessário subtrair-se níveis sonoros. Este poderá ser, por exemplo, o caso

onde as medidas do ruído de uma máquina são feitas na presença de ruído de fundo.

Torna-se então importante saber se o ruído medido é devido ao ruído de fundo, ao ruído da

máquina, ou ao efeito combinado. O procedimento para realização deste teste é o seguinte:

Meça o efeito combinado do ruído da máquina maio o ruído de fundo, Ls+n ;

Desligue a máquina e meça o nível de ruído de fundo, Ln. Na maioria dos casos é

possível desligar-e a máquina que está sendo testada, já que o ruído de fundo

normalmente não pode ser desligado.

Finalmente calcule a diferença, L = Ls+n – Ln e use a curva da Figura 5 para determinar

o nível correto de ruído causado pela máquina.

L

L + dB