O som

Last Updated on 3 Abril, 2019 by Ricardo Frade

O som corresponde Às variações da pressão do ar (provocadas pela vibração de um corpo) que conseguem ser captadas pelo ouvido e que variam entre 20 e 20 000 Hz, ou seja, entre 20 e 20 000 vezes por segundo. Isto significa que se abanarmos a nossa mão para cima e para baixo, embora estejamos a provocar variações na pressão do ar, como essas variações são inferiores a 20 vezes por segundo, não são captadas pelo ouvido.

No entanto, se conseguíssemos abanar a mão a uma grande velocidade, então, passaríamos a produzir som. Um exemplo claro é o zumbido provocado pelo bater de asas de um mosquito que consegue bater as asas cerca de 600 vezes por segundo.

Por outro lado, apenas conseguimos ouvir frequências até aos ~20 000 Hz. Aqueles apitos especiais para cães, como funcionam numa frequência acima dos 20 kHz nãos são ouvidos pelos humanos, mas como os cães têm uma gama de frequências audíveis que pode ir até aos 45 kHz, já conseguem ouvir. Para representar frequências, utiliza-se a unidade de medida hertz, que se representa por Hz, e que significa ciclos por segundo.

Dizer que a pressão do ar varia 100 vezes por segundo é o mesmo que dizer 100 Hz. Para medir a pressão (ou a variação de pressão) utiliza-se o Pascal, representado por Pa. Outro aspeto importante relacionado com o som tem a ver com a intensidade do som audível.

A audição é possivelmente o sentido humano com maior amplitude: consegue detetar variações de pressão entre 0,00002 Pa (limiar da audição) e 200 Pa (limiar da dor), ou seja, uma diferença de 10 000 000 vezes entre o som mais fraco e o mais forte. No entanto, estes valores podem ser muito enganadores do ponto de vista da percepção da intensidade do som.

Um som de intensidade média não terá valores na ordem dos 100 Pa, mas muito inferiores (na ordem das centésimas de Pa). Por essa razão, optou-se por usar o decibel (dB) como forma de representar a pressão sonora (também chamada de SPL – sound pressure lever). Ao contrário do que muitos pensam, o decibel não é uma unidade física (como o metro ou o segundo), e nem sequer é específica do som. O dB serve para comparar valores (por exemplo, como a percentagem). Neste caso, o dB é usado para comparar a pressão sonora com um valor de referência (0,00002 Pa – limiar da audição), através da seguinte formula:

            SPL = 20 log (pressão/0,00002)

Podemos então afirmar que a audição varia entre 0 dB (20 µPa) e 140 dB (200Pa), e que um som com uma intensidade média terá cerca de 70 dB.

Tal como na intensidade, também na frequência o ouvido não tem uma percepção linear, mas logarítmica. À primeira vista, poderia pensar-se, que como o ser humano ouve até aos 20 kHz, então uma frequência de metade do valor (10 kHz) daria a sensação de meio da escala, mas tal não acontece.

Essa sensação é obtida mas com valores na ordem dos 500 Hz. Se fizermos uma pequena análise ao nível da música, quando aumentamos uma oitava a uma nota, estaremos a duplicar a frequência. Qualquer pessoa consegue identificar 4 características de um som: timbre, intensidade, altura e duração. Estas característica têm uma correspondência mais ou menos direta com determinadas propriedades físicas do som.

O timbre caracteriza o tipo de som – por exemplo a diferença entre o som de um violino e o som da flauta – e corresponde essencialmente à forma como a pressão do ar varia, ou seja, à forma da onda produzida.

A intensidade do som correspondente à amplitude da onda, ou seja, indica se a variação da pressão é muita ou pouca.

A altura indica se o som é grave ou agudo, se é um Dó ou um Ré, e corresponde à variação mais ou menos rápido da onda, ou seja, a quantidade de vezes que a onda se repete num determinado espaço de tempo (frequência).