(publicação original: Jornal Ícone - Ed. 192 - Fev/2012)
1.1 O Áudio e a audição humana
A
palavra áudio origina-se do latim audio,
primeira pessoa do verbo audire, que
significa ouvir. Alguns autores defendam a opinião de que são poucos os campos
do conhecimento tão sujeitos a erros, declarações falsas ou confusão quanto o
áudio. Porém, tecnicamente, áudio pode ser entendido como qualquer fenômeno
sonoro que o ouvido humano possa perceber dentro da faixa que compreende 20Hz a
20kHz.
O ouvido humano é capaz de detectar vários
níveis de intensidade sonora além de grande extensão do espectro audível sem
ser prejudicado. Por exemplo, pode-se ouvir desde o ruído de moléculas de ar se
movimentando até a bateria de uma escola de samba ou ainda a decolagem de um
grande avião. Se comparado com a visão, que cobre cerca de uma oitava das
frequências das ondas eletromagnéticas do espectro visível, o ouvido humano tem
uma extensão dez vezes maior, ou seja, pode distinguir até dez oitavas dentro
do espectro audível.
A resposta de frequência audível chega a
cobrir a faixa de 20Hz a 20kHz para pessoas jovens. Porém, não é uma relação
linear, pois a sensibilidade varia com a frequência. Além disso, é fortemente
dependente do nível sonoro, sendo muito mais plana em níveis altos do que em
níveis baixos.
1.2 Sinais de áudio
Sinais de áudio são todos os
fenômenos captados pelo ouvido humano. Possuem as características apresentadas
a seguir.
1.2.1 Volume
Representa a amplitude do sinal de áudio. Assim como várias das sensações
humanas são de natureza logarítmica, a audição não é diferente. Por exemplo,
tem-se um amplificador de áudio com 10W de potência e deseja-se obter o dobro
do volume sonoro. Para isso, será necessário um amplificador com 100W de
potência. Novamente, desejando-se dobrar outra vez o volume, será necessário um
amplificador com 1000W. Observa-se que nos dois casos as potências foram
multiplicadas por dez, fazendo com que a base dez seja indicada para medição de
nível sonoro.
A unidade de medida adotada para quantizar o nível sonoro é o decibel
(dB), que é uma medida de razão entre duas quantidades cujo nome é em homenagem
ao inventor Alexander Graham Bell. O exemplo a seguir ilustra a aplicação do dB
ao se comparar a razão entre duas potências:
Exemplo 1
A potência de um amplificador de áudio de 100W foi aumentada para 600W. A
respectiva variação em dB é dada por:
Como o dB é uma quantização apenas comparativa, é necessário que haja algum valor de referência para que ela possa ser utilizada. Assim, quando um valor de referência é adotado, o mesmo passa a ser 0dB e os demais valores referenciados a ele se tornam positivos ou negativos conforme sejam maiores ou menores.
Para efetivamente representar os limiares da audição humana em nível,
adota-se a escala logarítmica em dB conhecida como dBSPL, cuja sigla
SPL remete ao termo em
inglês Sound Pressure Level, ou seja, Nível de Pressão
Sonora, tendo como referência o valor de 20μN/m2. Dessa forma, o
valor de 0dBSPL corresponde ao menor ruído audível capaz de ser
detectado.
A audição humana média está
compreendida em frequência entre os limiares 20Hz e 20kHz e em amplitude entre
os limiares 0dBSPL e 120dBSPL, sendo que para sons acima
de 120dBSPL começamos a sentir grande desconforto e dor. Dessa
forma, a Figura 1 pode ser traçada representando a resposta do ouvido humano.
Figura 1 – Janela da audição humana
Alguns autores defendem que a menor
variação em amplitude que pode ser detectada pelo ouvido humano médio está
compreendida entre 0,5 e 1,0dB para situações reais, o que corresponde a 10% de
variação. Complementarmente, a menor variação em frequência que pode ser
percebida é de 0,2% de variação na faixa que compreende 500Hz a 2kHz.
1.2.2
Timbre
É a qualidade distintiva
que os sons possuem e é através dela que podemos distinguir entre um som e
outro quando ambos têm a mesma frequência e volume (mesma nota musical). O
timbre é resultado da diferença da quantidade de harmônicos coexistentes com a
frequência fundamental.
1.2.3 Frequência
Corresponde
à altura ou afinação do som, que pode ser mais grave ou mais aguda, de acordo
com a frequência da componente fundamental.
(publicação original: Jornal Ícone - Ed. 192 - Fev/2012)
Nenhum comentário:
Postar um comentário