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Sons & Decibéis III

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Tópicos: Curvas de Audibilidade | Potência Sonora |

1) Curvas de Audibilidade

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As curvas padrões informadas na página anterior são decorrentes de curvas (aproximadas) de igual audibilidade conforme Figura 1-I. A unidade de nível de audibilidade é denominada fon e é indicada pelos números próximos das curvas do gráfico.

O fon é a medida do nível audibilidade correspondente à pressão sonora em decibéis na frequência de referência de 1000 Hz. Exemplo: um nível de audibilidade de 100 fons equivale, segundo a curva correspondente, a 100 dB com 1000 Hz e aproximadamente 110 dB com 50 Hz.

Observa-se que, quanto menores os níveis de audibilidade, maiores as diferenças, isto é, as curvas são menos planas. Essa é a razão para a existência de várias curvas de compensação para medições conforme tópico já mencionado da página anterior.


Fig 1-I

A curva A (dBA) é usada para níveis até 55 fons. A curva B (dBB) usada para a faixa de 55 a 85 fons. A curva C (dBC) usada para níveis acima de 85 fons. A curva D (dBD) é especial e usada para sons de alta frequência motores a jato. Na prática, é quase sempre usada a curva A (dBA) para medidas de pressão sonora, independente do nível.

O sone é uma escala subjetiva de audibilidade, cuja unidade foi definida como igual a 40 fons. A cada duplicação corresponde um incremento de 10 fons conforme tabela abaixo.

Fons 40 50 60 70 80 90 100
Sones 1 2 4 8 16 32 64


2) Potência Sonora

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A pressão sonora é uma grandeza fácil de ser medida. Comercialmente, há uma variedade de aparelhos, analógicos ou digitais, com correção de acordo com a curva desejada. Entretanto, a pressão sonora por si não caracteriza quantitativamente uma fonte. Seja a comparação com lâmpada (fonte luminosa): pode-se medir a intensidade luminosa em um determinado local, mas o valor não tem necessariamente relação com a potência da lâmpada. Uma lâmpada mais potente situada a uma distância maior pode produzir a mesma intensidade luminosa.

A fim de caracterizar quantitativamente uma fonte sonora, foi definida uma escala de nível de potência sonora. Também em decibéis e, de forma similar à pressão, com uma potência de referência dada por:

$$W_0 = 1 \times 10^{-12} \text{ watts} \tag{2A}$$
E a grandeza é definida por:

$$L_W = 10 \log \frac{W}{W_0} \tag{2B}$$
LWnível de potência sonora em dB
Wpotência da fonte em watts
W0potência de referência em watts

Nota-se que, diferente da pressão, o coeficiente k é igual a um, uma vez que as grandezas relacionadas são potências. Substituindo o valor de W0 e simplificando,

$$L_W = 10 \log W + 120 \tag{2C}$$
Em geral a potência sonora é calculada a partir da pressão sonora. A equação abaixo dá uma relação aproximada.

$$L_W = L_p + 10 \log A \tag{2D}$$
LWnível de potência sonora em dB (em algumas referências, é usado dBW para distinção da grandeza)
Lpnível de pressão sonora em dB a um metro da fonte
Aárea da fonte em m2

É comum, por exemplo, o uso da pressão sonora para caracterizar ambientes. A tabela abaixo dá níveis máximos considerados aceitáveis de pressão sonora para alguns ambientes.

Tipo dBA Tipo dBA
Auditório 30 Hospital (sala de cirurgia) 30
Biblioteca 35 Hotel (recepção) 40
Cinema 35 Igreja 30
Escritório 35 Loja de varejo 40
Estúdio de gravação 25 Restaurante 45
Estúdio de rádio 20 Supermercado 45
Hospital (corredor) 35 Teatro 30
Hospital (quarto) 25 Tribunal 30

A potência sonora caracteriza uma fonte. Na tabela abaixo, valores médios para alguns tipos de equipamentos geradores de ruídos.

Tipo de fonte W dBA
Foguete espacial 100 000 000 200
Jato militar 100 000 170
Ventilador centrífugo grande (850000 m3/h) 100 140
Orquestra 75 músicos. Ventilador axial 170000 m3/h 10 130
Moinho de martelo grande 1 120
Ventilador centrífugo 22000 m3/h 0,1 110
Automóvel em estrada 0,01 100
Processador de alimentos 0,001 90
Lavadora de pratos 0,0001 80
Voz em nível de conversação 0,00001 70
Duto de ar com abafador 0,00000001 40
Voz muito baixa (cochicho) 0,000000001 30
Menor fonte audível 0,000000000001 0
Referências
Pesquisa na Internet em Abr/2008. Fontes não anotadas.

Topo | Rev: Mai/2018