O que é som?
O som é uma onda de pressão criada a partir de uma fonte que agita um conjunto de partículas e as fazem transportar energia através de um meio, que pode ser o ar, água, ferro, etc.
As ondas longitudinais ao se propagarem paralelamente, criam zonas de compressão, onde as partículas se acumulam, e zonas rarefeitas, que fazem as partículas se separarem, como podemos ver na imagem abaixo:
Contudo, as partículas não percorrem o meio, como podemos achar.
Ao invés de se deslocarem, elas oscilam de um lado para outro, fazendo com que a resultante de seu movimento seja igual a zero, mantendo uma posição de equilíbrio.
Quanto maior o deslocamento das partículas nas oscilações, mais energia foi usada para gerar o som e esse descolamento é medido como a amplitude do som.
E o número de vezes que uma partícula completa o movimento de um lado para outro determina a frequência.
Dependendo do meio em que se propaga, a velocidade do som varia. Na tabela abaixo podemos perceber essa variação:
Meio | Velocidade (m/s) |
Ar seco, à 25 ºC | 346 |
Água doce, à 20 ºC | 1 481 |
Água salgada, à 10 ºC e 3% salinidade | 1 500 |
Chumbo | 1 210 |
Ouro | 3 240 |
Vidro | 4 540 |
Cobre | 4 600 |
Alumínio | 6 320 |
A frequência também nos dá uma ideia do comprimento de onda, que é o comprimento de uma oscilação da partícula.
Assim, para altas frequências temos menores comprimentos de onda do que para baixa frequências.
Quais são os critérios para medir o som?
O nível de pressão sonora é um parâmetro usado para avaliar a exposição sonora para humanos e varia entre 20 µPa (micropascal) até 20 Pa, limites mínimo e máximo para a audição humana.
Por causa da grande variação dessa escala (1:100 000 000), foi introduzida a escala logarítmica em decibéis.
Nossa percepção de som se baseia em três aspectos, que são:
Volume
O volume relaciona o máximo de pressão produzida conforme as ondas sonoras se propagam, fazendo as partículas do meio vibrarem.
Quanto maior for a intensidade/amplitude da oscilação, maior será o volume produzido por uma fonte, sendo que o volume é medido em decibéis.
Os decibéis são medições relativas de pressão sonora, onde a pressão de referência é o limite mínimo que podemos ouvir (20 µPa).
Tom
Enquanto a volume está relacionado com a amplitude, o tom está relacionado com a frequência/comprimento de onda.
A frequência é definida como a quantidade de oscilações que ocorrem por segundo, se tivermos uma oscilação em um segundo, a frequência é de 1 hertz, que é a unidade de frequência.
Quanto maior a frequência de uma emissão sonora, mais agudo é o tom ouvido.
Humanos possuem a capacidade de distinguir sons que estejam entre 20 Hz e 20 000 Hz, ou seja, o comprimento de onda sonora que podemos ouvir, varia entre alguns centímetros a alguns metros.
Ruído
Por sua vez, o ruído é um termo subjetivo que expressa sons indesejados, que não apresentam um ritmo.
Uma corda de violão, por exemplo, produz um som “puro”, uma nota. O conjunto de sons puros cria harmônicas que são a base da música.
Contudo um ruído não apresenta um padrão de propagação e causa uma sensação desagradável aos nossos ouvidos.
Como dito anteriormente, a amplitude sonora mede quão forte é a onda sonora e é medida em decibéis (dB) de pressão sonora.
Zero decibéis é o limite sonoro mínimo que uma pessoa pode ouvir, 120 dB é o limite máximo a partir do qual temos a sensação de dor.
Sons com intensidade contínua a partir de 85 dB podem danificar permanente nossos ouvidos.
Quanto maior a intensidade de pressão sonora, ou decibéis, menos tempo é necessário para danificar nosso sistema auditivo.
Sons com 110 decibéis podem danificar nossos ouvidos em apenas 15 minutos. Abaixo podemos ver qual é o tempo máximo permissível para várias faixas de pressão sonora:
Decibéis gerados continuamente | Tempo de exposição máxima |
85 dB | 8 horas |
90 dB | 4 horas |
95 dB | 2 horas |
100 dB | 1 hora |
105 dB | 30 min |
110 dB | 15 min |
115 dB | 7,5 min |
Como o som é medido?
No Brasil, a norma NR 15 indica quais ações devem ser tomadas quanto aos níveis de ruído num ambiente de trabalho.
O instrumento usado para determinar a intensidade sonora num local é chamado de decibelímetro.
Os decibelímetros são instrumentos destinados a medir e registrar os níveis de pressão sonora de um ambiente.
Eles usam microfones que ao serem atingidos convertem a oscilação gerada pela onda sonora em um sinal elétrico, como qualquer microfone usado em outras aplicações.
Com base nos dados gerados, um técnico de segurança analisará quais são as medidas a serem tomadas para garantir a integridade dos trabalhadores do local.