sexta-feira, 3 de abril de 2020

O que é SOM??


 Antes de começar a falar sobre microfones, mesas, caixas e tudo mais, vamos falar sobre o SOM. O que é SOM?? Se eu fosse fazer essa pergunta pra várias pessoas, ouviria delas respostas das mais variadas, algumas certas e outras nem tanto. Nesse texto, iremos falar sobre ondas sonoras, como elas se propagam no ambiente, sobre frequência, comprimento de onda, período, a forma como nosso ouvido percebe o som e DB SPL


O SOM 

 Vamos pensar no som como onda sonora. O som nada mais é do que uma onda mecânica, e como toda onda mecânica, precisa de um meio para se propagar, e o meio mais conhecido é o ar. Aliás, uma coisa: não existe som no espaço, sabiam disso?? Porque lá não existe ar. Quem aqui já jogou pedra em um rio?? Eu já, muitas vezes. Quando você joga pedra na água, existem ondas que se formam no local onde a pedra caiu e viajam pela superfície da água em formato circular, do jeito que está exemplificado na imagem a seguir, exatamente desse jeito que as ondas sonoras se propagam pelo ar. Também não podemos esquecer que o som é uma onda longitudinal, ou seja, se propaga em uma direção.




 No livro "Manual Prático sobre Acústica", o saudoso escritor Sólon do Valle nos traz uma informação importante sobre áudio. Segundo ele, existe três formas de ondas de áudio: no ar, que é o que nós estamos comentando; no corpo sólido e em circuitos elétricos. No ar, nós chamamos de SOM, em corpos sólidos chamados de VIBRAÇÃO e em circuitos elétricos, chamados de SINAL DE ÁUDIO. Importante também dizer que o som, assim como toda onda mecânica, sofre interferência das condições do meio em que se propaga. No caso do ar, a temperatura do ambiente e a pressão atmosférica influenciam na velocidade de propagação do som. A velocidade de propagação do som é uma informação que os técnicos usam na hora de fazer o alinhamento do sistema. 


Agora que já sabemos o que é som e como ele se propaga pelo ar, vamos ver como alto falante gera o som. O alto falante, pra quem não sabe, é um transdutor, e o que é um transdutor?? É um objeto que transforma uma forma de energia em outra. A resistência do seu chuveiro é um transdutor, pois transforma energia elétrica em térmica. A lâmpada da sua casa é um transdutor, pois transforma energia elétrica em energia luminosa. Todo objeto que transforma uma forma de energia em outra é um transdutor, certo?? Pois bem, nosso alto falante lá transforma impulsos elétricos em energia acústica. O sinal chega no falante e vai para uma bobina, que está em volta de um imã. O campo magnético do imã faz com que a bobina movimente o cone, causando movimentos de compressão e descompressão no ar. Devemos lembrar que o sinal de áudio é um sinal alternado, ou seja: alterna entre o positivo (+) e o negativo (-). Quando o sinal é positivo, o cone do alto falante se movimenta para fora. Já quando o sinal é negativo, o cone se movimenta para dentro. Como já disse, o cone do falante se movimenta causando compressão e descompressão no ar. Quando é descompressão, nós chamamos de "rarefação", que é quando as moléculas de oxigênio estão mais separadas entre si, ou seja: o ar está rarefeito. Já na compressão, as moléculas de oxigênio estão mais próximas, ou seja: o ar está mais denso. O período entre a compressão e rarefação nós chamamos de "ciclo".



Ok, eu sei que a imagem não é das melhores, mas acho que deu pra entender. Os pontos pretos na imagem representam as moléculas de ar. 



AS FREQUÊNCIAS


Bom... já sabemos o que é ciclo, então acho que já dá pra falar sobre frequência. O que é frequência?? É uma quantidade determinada de ciclos por segundo, e ela é expressa em Hertz (Hz). Então, 250 hertz são 250 ciclos por segundo. O cone do nosso alto falante movimenta-se para cima e para baixo 250 vezes por segundo e detalhe: quanto maior for a frequência mais agudo é o som, e quanto menor for a frequência mais grave é o som. Também devemos lembrar que, assim como outras unidades de medida, acima dos 1000 pra cima a gente coloca o "kilo" atrás, de forma que 1000 Herz é 1 KiloHertz, ou 1 KHz. 

E lembram que eu disse que o sinal de áudio é um sinal alternado?? Pois é... um sinal de 60 Hertz por exemplo, é um sinal que alterna entre o positivo e o negativo 60 vezes por segundo. Não só áudio, mas tipo: a rede elétrica brasileira é de 60 Hertz, ou seja, alterna entre o positivo e negativo 60 vezes por segundo.

O ouvido humano é capaz de captar sons entre 20 Hz e 20 KHz, ou seja, 20 Hz o mais grave e 20 KHz o mais agudo. O som entre essa faixa de 20 Hz e 20 KHz, nós chamamos de "áudio" Abaixo disso nós chamamos de frequências "infrassônicas" e acima disso, nós chamamos de frequência "ultrassônicas". Aliás, um adendo aqui: o aparelho ultrassonografia nada mais é do que um emissor de som a uma frequência mais alta do que nós conseguimos ouvir. Só pra constar, existem animais que conseguem perceber mais sons do que o ser humano, o cachorro mesmo ouve até 30 KHz. Importante também dizer que frequências muito altas causam dores nos ouvidos. 

Para que você compreenda melhor sobre frequências, deixo aqui esse vídeo do Youtube. Lembrando que a reprodução delas dependerá da faixa de resposta das suas caixas de som. Recomendo que utilize fones de ouvido de boa qualidade. 






 A AMPLITUDE DE ONDA

Amplitude de onda é a distância entre a crista da onda, ou seja, o ponto mais alto da onda, e o ponto de repouso. É a distância do ponto de repouso do cone do alto falante (ponto que ele fica quando está sem som) e o ponto máximo do excursionamento dele. Quanto mais grave for o som, maior é a amplitude de onda 

O PERÍODO 

É o tempo de duração de cada ciclo. Em outras palavras, é o tempo que uma onda demora para se propagar. A gente acha o período de uma onda dividido o número 1 (que representa 1 segundo) por ela.

Exemplo: o período de uma onda de 250 Hertz:

Período:  1   = 0,004 segundos, ou seja: 4 milisegundos
             250

O período de onda é levado em conta na hora em que vamos ajustar o compressor, para não "matar" o som de instrumentos como o bumbo de bateria, por exemplo


O COMPRIMENTO DE ONDA


É a distância entre dois pontos similares na onda. É a distância que um ciclo se propaga. A gente acha o comprimento de uma onda dividindo a velocidade do som por ela. O comprimento de onda medido em metros e é representado pela letra grega lámbda (λ)


Exemplo: o comprimento de onda de 200 Hertz a uma velocidade do som de 344 metros por segundo

λ = 344 = 1,72 
      200



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DB SPL

SPL vem do inglês "Sound Pressure Level", que traduzido pro português, é "Nível de Pressão Sonora", e DB vem de Decibel, que é a unidade de medida que usamos para medir o som. É uma medida logarítmica que é usada para medir o nível de pressão sonora de uma caixa de som ou de um ambiente. Aliás, vou fazer uma pergunta pra vocês: uma caixa de 500 Watts fala mais alto do que uma caixa de 200 Watts?? As pessoas que não entendem de áudio, ao comprar uma caixa de som ou alto falante automotivo, levam em conta somente a potência. O que é DB SPL em uma caixa de som?? É a quantidade de pressão sonora que aquela caixa pode emitir, e sendo isso, então uma caixa que tem 200 Watts de potência e 97 de DB SPL, fala mais alto do que uma que tem 500 Watts e 94 de DB SPL. Eu pretendo abordar esse assunto de forma mais ampla quando estiver falando sobre sensibilidade de alto falante, que aliás vou falar o porque de não se usar alto falante automotivo em som profissional. Nós usamos DB SPL não só pra escolher caixa de som, mas também para fazer projetos em igrejas, bares e tals, pois descobrindo o quando de DB SPL aquele ambiente necessita, a gente sabe qual caixa utilizar. Para isso, tem que saber mexer com logaritmos, pois o decibel é uma medida logarítmica 


Pois bem gente, por hoje é isso. Eu ia falar sobre fase também, mas preferi guardar pra quando estiver falando sobre processamento e delay. Já que nós já temos uma noção sobre o que é som e como as ondas sonoras se propagam no ambiente, semana que vem falaremos sobre como som é captado. Falaremos sobre tipos de microfones (dinâmicos, condensadores e etc), sobre os padrões de captação dos microfones (cardióide, omnidirecional, figura 8 e etc), microfonia e tudo relacionado a microfones. 


Por hoje é isso. Até mais 


Referências: 

Do Valle, Sólon - Manual Prático de Acústica. Editora Música e Tecnologia, 2009 

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