O que é som?

Uma fonte sonora irradia potência sonora e isso resulta em uma flutuação de pressão sonora no ar. Potência sonora é a causa disso. Pressão sonora é o efeito. Considere a seguinte analogia: um aquecedor elétrico irradia calor em uma sala e ocorre uma mudança de temperatura. A mudança de temperatura na sala é obviamente dependente da própria sala. Mas, para a mesma entrada de potência elétrica, o aquecedor irradia a mesma potência, que é quase independente do ambiente. A relação entre a potência sonora e a pressão sonora é parecida. O que ouvimos é a pressão sonora, mas essa pressão é causada pela potência sonora proveniente da fonte sonora. A potência sonora é expressa em Watts. O nível de potência sonora é expresso em decibéis (dB), ou seja, uma escala logarítmica (escala dB) em relação a um valor de referência que é padronizado:

A pressão sonora que observamos depende da distância da fonte e do ambiente acústico em que a onda sonora é propagada. Para a propagação de um ruído interno, depende do tamanho da sala e da absorção sonora das superfícies. Consequentemente, o ruído emitido por uma máquina não pode ser totalmente quantificado com a medição exclusiva da pressão sonora. A potência sonora é mais ou menos independente do ambiente, enquanto a pressão sonora não é.Portanto, as informações sobre o nível de pressão sonora devem sempre ser complementadas com informações adicionais: a distância entre a posição de medição e a fonte sonora (por exemplo, especificada de acordo com um determinado padrão) e a Constante de Espaço da sala onde a medição foi feita. Caso contrário, assume-se que a sala é ilimitada (isto é, uma área aberta). Em uma sala sem limites, não há paredes para refletir as ondas sonoras, o que afeta a medição.

Quando as ondas sonoras entram em contato com uma superfície, uma parte das ondas é refletida e outra parte é absorvida pelo material da superfície. Portanto, a pressão sonora em um dado momento consiste sempre, em parte, no som que a fonte sonora gera e, em parte, no som que é refletido das superfícies circundantes (após uma ou mais reflexões). Quão efetivamente uma superfície pode absorver o som depende da composição do material. Isso geralmente é expresso como um fator de absorção (entre 0 e 1, com 0 sendo total reflexão e 1 sendo total absorção).

O impacto de uma sala na propagação de ondas sonoras é determinado pela Constante de Espaço. A Constante de Espaço de uma sala com diferentes superfícies, paredes e outras superfícies internas pode ser calculada levando em conta as dimensões e as características de absorção das diferentes superfícies. A equação que se aplica é:

Sob algumas condições específicas, a relação entre o nível de potência sonora e o nível de pressão sonora pode ser expressa de forma simples. Se o som é emitido de uma fonte sonora pontual dentro de uma sala sem qualquer superfície de reflexão ou em uma área aberta, sem paredes próximas da fonte sonora, o som é distribuído igualmente em todas as direções e a intensidade sonora medida será a mesma em qualquer ponto a uma mesma distância da fonte sonora. Por conseguinte, a intensidade é constante em todos os pontos em uma superfície esférica em torno da fonte sonora.Quando a distância até a fonte é dobrada, a superfície esférica nessa distância terá quadruplicado. Com isso, podemos inferir que o nível de pressão sonora diminui 6 dB cada vez que a distância da fonte sonora é dobrada. No entanto, isso não se aplica se a sala tiver paredes duras e reflexíveis. Se este for o caso, o som refletido pelas paredes deve ser levado em consideração.

Para Q, os valores empíricos podem ser usados ​​(para outras posições da fonte sonora, o valor de Q deve ser estimado):Q = 1 Se a fonte sonora estiver suspensa no meio de uma sala grande.Q = 2 Se a fonte sonora for colocada perto do centro de uma parede dura e reflexiva.Q = 4 Se a fonte sonora for colocada perto da intersecção de duas paredes.Q = 8 Se a fonte sonora for colocada perto de um canto (intersecção de três paredes).

Na proximidade da fonte de alimentação, o nível de pressão sonora cai 6 dB cada vez que a distância é duplicada. No entanto, quanto maior a distância da fonte, mais o nível de pressão sonora é dominado pelo som refletido e, portanto, a diminuição é mínima com o aumento da distância. Máquinas que transmitem som através de suas carcaças ou estruturas não se comportam como fontes pontuais se o ouvinte estiver a uma distância do centro da máquina menor que 2 a 3 vezes a maior dimensão da máquina.

Quando mais de uma fonte sonora emite som para um receptor comum, a pressão sonora aumenta. No entanto, como os níveis sonoros são definidos logaritmicamente, eles não podem ser simplesmente adicionados algebricamente. Quando houver mais de duas fontes sonoras ativas, duas são adicionadas juntas primeiro, a seguinte é então adicionada à soma e assim por diante. Ao adicionar duas fontes sonoras com os mesmos níveis, o resultado é um aumento de 3 dB.O som de fundo é um caso especial, que exige subtração. O som de fundo deve ser tratado como uma fonte sonora separada e o valor é deduzido do nível sonoro medido.