cfq 8º ano

Espectro sonoro

O que é o espectro sonoro?

Sabes o que é o espectro sonoro?

Espectro sonoro
Fig. 1 - Espectro sonoro

O espectro sonoro é o conjunto de frequências de vibração que podem ser produzidas por diversas fontes sonoras. Como podes observar, ele encontra-se dividido em três zonas distintas:

Infra-sons

Sons audíveis

Ultra-sons


Sons audíveis

Designam-se por sons audíveis aqueles que o ser Humano é capaz de ouvir.

Com base na análise da figura apresentada ao lado, pode-se concluir que o Ser Humano apenas consegue captar vibrações com frequências compreendidas entre os 20 Hz e os 20.000 Hz.

Os sons de 20 Hz são os mais graves que os nossos ouvidos captam.

Os sons de 20000 Hz são os mais agudos que os nossos ouvidos captam.

Os seres humanos conseguem produzir sons dentro das frequências de 85 Hz a 1100 Hz.

Os cães conseguem ouvir sons entre os 15 Hz e os 50000 Hz e produzem sons entre os 452 Hz e os 1800 Hz.

Os morcegos conseguem ouvir sons de freqüências entre os 1000 Hz e os 120000 Hz mas só produzem sons a partir dos 10 000 Hz.

Infra-sons

Os sons de frequência inferior a 20 Hz chamam-se infra-sons e provocam náuseas e perturbações intestinais.

Estes sons não são captados pelo ouvido humano, embora possam ser captados por outros animais. Estes Infra-sons são de grande utilidade na previsão de um sismo ou erupção vulcânica. Os movimentos da crosta terrestre produzem sons de frequência demasiado baixa para que o Ser Humano os consiga ouvir. Esses sons são registados pelos sismógrafos e podem alertar para a ocorrência de um sismo ou erupção vulcânica.

Ultra-sons

Os sons de frequência superior a 20000 Hz são os ultra-sons.

Estes sons não são captados pelo ouvido humano, embora possam ser captados por outros animais. Os Ultra-Sons são de grande utilidade por exemplo na medicina, onde são utilizados para a realização de ecografias. Também são utilizados com sucesso na pesca para identificar cardumes de peixes, assim como pelos sonares em geral.


Um pouco mais sobre o espectro sonoro

De uma forma um pouco mais detalhada, os sons são geralmente complexos (compostos por mais do que uma frequência) constituídos por partes harmónicas e não harmónicas. Entende-se por espectro o conjunto de sons parciais, ordenados a partir de um som fundamental, segundo uma relação frequência/amplitude. Definindo o valor da frequência do som fundamental, é possível assinalar quais são e não são parciais harmónicos calculando, numa proporção de 2 para 1, os valores das frequências dos sons harmónicos. Parciais inarmónicos são todos os outros que não obedecem à harmonia desta relação. O espectro de um som complexo caracteriza graficamente a forma da onda que o define, e está sempre presente ao distinguirmos uma voz voz de um instrumento musical, e estes dois de um carro a buzinar, entre outras situações. Esta onda resultante contribui para determinar a fonte (mecânica ou digital) de sons complexos a partir do som em si, para posteriormente poderem ser organizados por Timbre e outras propriedades.

Matematicamente, representa-se o espectro sonoro como uma série de Fourier, uma função no domínio das frequências, em oposição à forma de onda que é uma função no domínio do tempo. Qualquer onda sonora, assim como qualquer outro fenómeno ondulatório, pode ser representado através de seu espectro. Um gráfico de espectro sonoro é composto de barras, cada uma delas representando a amplitude de uma das frequências componentes do som analisado. Este tipo de gráfico é utilizado em equipamentos eletrónicos, tais como analisadores de espectro ou em equalizadores. No caso dos analisadores digitais, o cálculo é realizado através da Transformada Rápida de Fourier - FFT (Fast Fourier Transform), um algoritmo bastante eficiente que permite calcular o valor de uma transformada discreta de Fourier, em tempo real.

Referências:

Wikipédia - Espectro sonoro

Audição

Espectro sonoro