Decibéis
A percepção do volume está relacionada à variação de pressão gerada por uma onda sonora e, portanto, à sua intensidade.
Nosso sistema auditivo tem dois limites de audibilidade:
- limiar de audibilidade (mínima intensidade audível)
- limite de dor (máximo nível de intensidade audível sem danos fisiológicos ou dor).
Do ponto de vista auditivo, o dB é mais interessante de se estudar do que sob a matemática.
O ouvido com sua não-linearidade, oferece algumas surpresas e inocoêrencias. O interessante do lado matématico é que razões (divisões) enter potência dão origem a diferenças (subtrações) de nível.
A gama entre os 2 limites é muito grande. Para uma frequência pura de 1000 Hz, esses limites vão de 10-12 watt/m2 a 1 watt/m2, ou seja, uma razão de 1 trilhão para 1.
Numericamente, a referência em watt/m2 não é confortável. Para isso foi introduzida uma razão de compressão logarítmica, o decibel (dB).
DECIBEL é uma relação logaritmica entre duas potências ou intensidades.
| dB = 10 log10 (I1/I2) |
A cada 3dB a Intensidade dobra: I + I --> 10 log (2/1) = 10* 0,301= 3dB.
Percebendo os decibéis
1 dB, para volumes altos e confortável para audição, é a mínima variação de volume perceptível pela média das pessoas sadias. Mas, a volumes baixos, a mesma razão de 1 dB é totalmente imperceptível.
Ou seja, no rádio de pilha no meio da poluição sonora será imperceptível.
Sistemas de P.A(Public Address) de casas de show ou em estúdios de gravação esta variação é mínima.
Usamos escalas logarítmicas em Áudio porque a resposta do nosso mecanismo de audição é proporcional ao logarítmo da razão entre frequências e também a logarítmo da razão entre amplitudes.
Para ter um bom entendimento do envelope, precisamos endender como nosso ouvido responde as pressões sonoras.
Nosso comportamento auditivo
A extenção de níveis que somos capazes de ouvir é de 0 dBSPL a 130 dBSPL.Ou seja, a maior pressão acústica que podemos suportar é aproximadamente 32 milhões de vezes maior que a menor pressão acústica que conseguimos perceber. E, mais impressionante e que a relação entre as potências dissipada por estes extremos é de 10 trilhões.
A nosso audição reage a variações de nível em uma escala logarítmica.A cada vez que quizermos perceber uma dobra aparente no volume de um sinal de teste, teremos que aumentar a potência dissipada em dez vez.Ou seja, a intervalos interpretados como iguais pela nossa percepção, equivalem a intervalos à (razão de 10x) na potência dissipada pelo sinal.
y = 10Ex logo log y = x, na base 10
A nossa audição também reage em uma escala logarítimica a variações de frequência. A intervalos interpretados como iguais pela percepção,oitavas na escala musical, equivalem em intervalos cada vez maiores(à razão de 2x).
y = 2E logo log = y, na base 2.
Obs: 1 oitava corresponde ao dobro da frequência.
Sub-graves: até 80Hz(2 oitavas)
Graves: de 80 a 200 Hz(4/3 oitavas)
Médios-graves de 200 a 630 Hz(5/3 oitavas)
Médios: de 630 a 2 KHz(5/3 oitavas)
Médios agudos: de 2 a 6,3 KHz(1 oitava)
Super-agudos: acima de 12,5 KHz(2/3 oitavas)
O decibel, puramente, é uma medida comparativa entre duas potências. E pode ser expressa em dB, por: dB = 10.log p2/p1
Para o ouvido cada aumento de 10dB da a sensação de o dobro do volume. Então a mudança de 10 watts para 100 watts é sentida como o dobro do volume de som; para dobrar novamente, precisaríamos de mais 10 dB - isto é 1000 watts.Isso não depende de nós, e sim o que teremos que perder.
Pare e pense... 1000 watts a 1 m de distância do boneco, dissipada pelo falante.
Deve ser de ensurdecer rsrsrsr.
PMPO: Potência média para otários. Não tome como referência.
Potência máxima de alguns instrumentos
| Instrumento | Potência Máxima (watt) | Decibéis |
| clarinete | 0,05 | 86 |
| violoncelo | 0,16 | 92 |
| piano | 0,27 | 94 |
| trompete | 0,31 | 94 |
| trombone | 6,0 | 107 |
| bumbo(Kick) | 25,0 | 113 |
Envelope
O som de cada instrumento ,voz, animal ou ruído tem sua forma peculiar de começar, se manter por algum tempo, e se extinguir.Alguns começam suavemente,se mantêm por algum tempo e terminam de forma suave. Outros começam com forte impacto, duram pouco e se extinguem rapidamente.
O conjunto dessas variações dinâmicas do som de determinada fonte é denominado envelope. Este nome faz muito sentido, pois trata-se do envoltório imaginário das ondas que fazem parte do som.
O envelope típico tem quatro fases: Ataque(Attack), decaimento(decay), Sustentação(Sustain), e Relaxamento(release). Por esta razão, sintetizadores é comun encontrar um conjunto de controles denominado ADSR, que são as inicias dos componentes do envelope.
Espero ter ajudado.
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Pedro Motta.
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