Apostila de audio

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Tutoriais de Áudio e Acústica
Estes tutoriais destinam-se a servir de apoio didático aos cursos na área de Música e Tecnologia do Departamento de Música da ECA-USP. O projeto está em andamento e qualquer contribuição no sentido de melhorar ou ampliar esse material será muito bem-vinda! Exceto quando houver indicação ao contrário, os texto são de autoria de Fernando Iazzetta (iazzetta@usb.br). Omaterial contido nos tutoriais pode ser livremente utilizado desde que seja citada a fonte. Fernando Iazzetta

Índice
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Introdução O Som Comprimento de Onda Tabela de Frequências, Períodos e Comprimentos de Onda Propagação • Velocidade de Propagação Fase Intensidade • Limites de Audibilidade • Decibéis e Logaritmos • Decibéis • Intensidade Sonora • Potência Sonora •Pressão Sonora Efeito Doppler Formantes Transientes

Introdução
O som existe apenas quando determinados tipos de perturbações no meio físico agem sobre o sistema auditivo, desencadeando um complexo processo perceptivo, com diversos estágios que vão do ouvido externo ao córtex cerebral. O processo de produção sonora engloba três elementos: a) Fonte Geradora: pode ser um instrumento musical, ummotor ruidoso, um cone de alto-falante, ou qualquer outro dispositivo capaz de transformar algum tipo de energia em ondas sonoras; três elementos são geralmente identificados em relação à fonte sonora: 1) fonte primária de energia (que vai gerar a excitação que causará a vibração - por exemplo, o pinçar de uma corda, o sopro no orifício de uma flauta, a corrente eletrica que movimenta o cone de umaltofalante); 2) o elemento vibrante (aquele que efetivamente vibra - por exemplo, uma corda de um violino, a coluna de ar dentro de um instrumento de sopro, o cone de um altofalante); 3) ressonador (corpo cuja função principal é converter de modo mais eficiente as vibrações do elemento vibrante em ondas sonoras por exemplo, a caixa de um piano, o tampo de um violino) b) Meio Propagador: é o suporteque possibilita a propagação das ondas sonoras. Em princípio, qualquer material elástico (ar, água, metais, madeiras, etc.) está apto a permitir a propagação de ondas sonoras; existem também os obstáculos (paredes, vãos, superfícies, corpos, etc.) que interagem com o meio, alterando características das ondas sonoras; c) Receptor: é o sistema que recebe e decodifica o estímulo proporcionado pelaonda. Pode ser representado pelo sistema auditivo, ou outros meios de captação e registro sonoro como microfones e gravadores.

Som
Som pode ser entendido como uma variação de pressão muito rápida que se propaga na forma de ondas em um meio elástico. Em geral, o som é causado por uma vibração de um corpo elástico, o qual gera uma variação de pressão corresponde no meio à sua volta. Qualquer corpoelástico capaz de vibrar rapidamente pode produzir som e, nesse caso, recebe o nome de fonte sonora. Em geral percebemos o som através de variações de pressão no ar que atingem nosso ouvido. Para que possamos perceber o som é necessário que as variações de pressão que chegam aos nossos ouvidos estejam dentro de certos limites de rapidez e intensidade. Se essas variações ocorrem entre 20 e 20.000vezes por segundo esse som é potencialmente audível, ainda que a variação de pressão seja de alguns milionésimos de pascal.

Uma onda sonora pode ser representada em um gráfico bidimensional onde o eixo horizontal representa a passagem do tempo e o vertical a variação de pressão. Esse tipo de gráfico pode fornecer várias informações sobre o som.

Gráfico de onda senóide O gráfico acima mostradois ciclos completos de oscilação de uma onda senoidal. O eixo horizontal representa a passagem do tempo enquanto que o vertical representa a variação de pressão em um determinado ponto do meio. Os sons que ocorrem no meio ou que são gerados por instrumentos musicais são geralmente complexos. Entretanto, para se entender a complexidade sonora torna-se útil partir de um caso mais simples e...
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