Comportamento da Onda Sonora - FAU - USP · 2017. 10. 10. · 1 Universidade de São Paulo...
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Universidade de São PauloFaculdade de Arquitetura e Urbanismo
Departamento de Tecnologia da Arquitetura
Alessandra Prata-Shimomura, Denise Duarte, Leonardo Marques Monteiro, Ranny L. X. N. Michalski
Comportamento Sonoro
AUT 0278 - Desempenho Acústico, Arquitetura e Urbanismo
• Considerando apenas o som direto, sem influências das superfícies eobstáculos, a onda sonora tende a propagar-se esfericamente, emtodas as direções:
Comportamento da Onda Sonora:
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• O que acontece se a onda sonora encontra uma superfície dura e lisa?
Comportamento da Onda Sonora:
• Ocorre quando as ondas sonoras encontram superfícies duras elisas. Nestas condições, voltam para trás, refletindo-se.
Reflexão de ondas:
superfície refletora
reflexão sonora
ondas sonoras
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• Obedece às leis de reflexão da luz. • Vetorialmente o comportamento de uma onda sonora é exatamente omesmo da ótica.• Uma onda refletida determina com a superfície refletora um ângulo igualao ângulo da onda incidente.
Reflexão sonora:
• Obedece às leis de reflexão da luz.
• Em meios homogêneos e isotrópicos – raios retilíneos e perpendicularesà superfície (ou às linhas) de onda.• Raio sonoro refletido tem seu ângulo em relação à superfície igual ao deincidência – como se fosse sua imagem em um espelho.
n – normal à superfícieî – ângulo incidente– ângulo refletidor̂
ˆ ˆi r
Reflexão:
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Reflexão:• Reflexão em superfície curva
• Reflexão em superfície curva
Reflexão:
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• Reflexão em superfície curva côncava:Concentração dos raios sonoros
Reflexão:
• Reflexão em superfície curva convexa:Difusão dos raios sonoros
Reflexão:
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• Sons de alta frequência tendem a sofrer mais reflexões do que sons de baixa frequência e podem provocar sombras acústicas.
Reflexão:
Reflexão:• O som que chega ao receptor é a composição do som direto comas reflexões sonoras.
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Reflexão:• Som direto e primeiras reflexões:
Reflexão:• Som direto e reflexões:
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• Permite o reforço e a distribuição sonora.
Reflexão:
Reflexão:• Importante em ambientes em que a inteligibilidade é necessária.• Porém, em excesso, pode ser prejudicial à inteligibilidade.• Pode ser reduzida tratando as superfícies para que sejam menosrefletoras.
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• Prolongamento de um som produzido.
• Deverá ser maior quanto maior for o volume do recinto.
Reverberação:
• Consiste na passagem do som de um meio de propagação paraoutro, com mudança de velocidade e direção.
• A velocidade e a direção variam, mas a frequência permaneceigual.
Refração:
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• Dois meios homogêneos e isotrópicos 1 e 2 separados por umasuperfície S → Quando a onda sonora passa do meio 1 para o meio2, ocorre refração.
Refração:
• Velocidades de propagação diferentes em cada meio.
î – ângulo incidente
– ângulo refratador̂ˆ ˆi r
n – normal à superfície
Refração:
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Difração:
• Propriedade que uma onda sonora apresenta de contornarobstáculos colocados em seu caminho. (A abertura torna-se umafonte de som secundária.)
Difração:
• Propriedade que uma onda sonora possui de transpor obstáculosposicionados entre a fonte sonora e a recepção, mudando suadireção e reduzindo sua intensidade.
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• Propriedade que uma onda sonora possui de transpor obstáculosposicionados entre a fonte sonora e a recepção, mudando suadireção e reduzindo sua intensidade.
Difração:
• Fenômeno notório:
• Ouvimos a buzina de um automóvel antes dele atingir a esquina, apesar
de não estarmos vendo-o.
Difração:
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• Quando uma onda encontra uma barreira com um orifício:
• Se o diâmetro do orifício é o mesmo do comprimento de onda → espera-
se ondas só no alinhamento do orifício (princípio da propagação retilínea).
• Se isto não acontece → as ondas se “encurvam”, contornando o
obstáculo.
Difração:
Difração:
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• Sons de baixa frequência – arestas objeto como nova fonte
Difração:
• Som muda dedireção ao incidirnuma extremidadee pode gerar umasombra acústica.
Difração:
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• Em ambientes, a difração relacionada à reflexão é um fenômeno importante.
• A descontinuidade dos materiais de revestimento, assim como a forma das
paredes, provocam a difração, espalhando o som pelo ambiente.
Difração:
• A difusão proporciona um espalhamento das ondas sonoras.
Difusão:
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Difusão:• Em um ambiente difuso, todos os pontos do ambiente recebem a mesmaquantidade de energia sonora, isto é, possuem a mesma pressão sonora.
• Difusores:
• Vibração de determinado corpo por influência da vibração deoutro, na mesma faixa de frequência.
Ressonância:
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• Fenômeno que ocorre quando um sistema recebe energiaperiodicamente numa frequência igual a uma de suas frequênciaspróprias de vibração.
Ressonância:
Ressonância:
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Eco:
• Os nossos ouvidos têm a capacidade de distinguir sons num intervalode tempo de, no mínimo, 0,1 s (1/15 s). Para que o eco seja ouvido, otempo entre a produção do som e o seu retorno refletido aos nossosouvidos deve ser igual ou superior a 0,1 s, ou seja, o som deve percorrer34 metros antes de retornar aos nossos ouvidos, para que tenhamos asensação do eco.
Eco:
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• Fenômeno que ocorre se a distância entre a fonte sonora e o obstáculofor, no mínimo, de 17 m.
• Ocorre quando o som é refletido por uma ou mais superfícies e retornaao receptor em um intervalo de tempo maior que 1/15 do segundo.
Eco:
• O eco é classificadopalpitante quando seobservam sucessivasreflexões entre paredesparalelas de uma sala.
• Fenômeno que ocorre em recintos fechados com paredes convergentesformando ângulos menores que 90°.• Sobreposição de duas ondas de igual frequência, mesma amplitude,mesmo comprimento, mesma direção e que propagam em sentidosopostos.• Sensação de desconforto auditivo.
Em recintos fechados - Ondas estacionárias:
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Em recintos fechados - Ondas estacionárias:
• Ocorre quando as ondas sonoras encontram superfícies onde sãoabsorvidas, ou seja, deixam de se propagar.
Absorção sonora:
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• Ocorre quando as ondas sonoras encontram superfícies por onde sãotransmitidas.
Transmissão sonora: