Frequência

A frequência refere-se à taxa de vibração, expressa em Hertz. São utilizadas duas formas de ondas para o processo de conversão da frequência em estímulos vibro-tátil: senoidal e estímulos pulsados.

Enquanto a onda sonora pode ser ouvida somente na faixa de 20 a 20 kHz, a faixa de sensibilidade tátil da pele é muito menor, variando de 10 Hz a 1 kHz (SHERRICK e CRAIG, 1982), e, na prática, limitada a 10-400 Hz (CHOLEWIAK e WOLLOWITZ, 1992). A sensibilidade máxima dos corpúsculos de Pacinian (os receptores que respondem à vibração de alta frequência) ocorre entre 200 – 300 Hz (VERRILHO e GESCHEIDER, 1992). A Figura 3.2 ilustra o ponto inicial de percepção tátil para a vibração em função da frequência, para mostrar a sensibilidade sobre uma escala de frequências. Este diagrama mostra a sensibilidade máxima ao redor de 250 Hz.

Existe uma interação entre a frequência e a intensidade, conforme ilustrada na Figura 3.2. O limiar tátil corresponde ao ponto inicial da curva quando a sensibilidade tátil começa a ser percebida, em relação à frequência e em relação à intensidade. Para frequências diferentes em cada curva, resulta em valores subjetivos diferentes de intensidade. Mudança na intensidade de um sinal em uma mesma curva conduz a uma mudança na frequência percebida.

O primeiro estudo de percepção do ponto inicial de diferença para a frequência em que o valor subjetivo de frequências da diferença foi realizado por GOFF(1967). GOFF apresentou vibrações senoidais na ponta do dedo em uma escala de 25 – 200 Hz, e encontrou relações de Weber para o agrupamento de frequência ao redor de 0,2 em 50 Hz a 0,4 em 200 Hz, quando o valor foi combinado a um nível de intensidade da referência de 35 dB SL. Quando o nível de intensidade de referência foi reduzido a 20 dB, as relações de Weber permanecem em 0,2 em 50 Hz e variam a 0,55 em 200 Hz. Estes resultados indicaram que o ponto inicial de diferença para a frequência é maior quando a intensidade é mais baixa, e que as discriminações da frequência são mais fáceis em baixas frequências.

Em ROTHENBERG et al (1997) foram utilizados estímulos de pulsos (pulsos de 1,1 ms) na ponta do dedo e foi constatado que diferenças tão pequenas como 0,09 eram percebidas em frequências de pulso de 10-20 Hz, e de 0,15 a 0,3 com frequência de 100 Hz a 300 Hz. Estes resultados indicaram que a discriminação de estímulos do pulso é a melhor em frequências abaixo de 100 Hz e que, como com os estímulos senoidais, a sensibilidade diminui geralmente quando a frequência aumenta. Comparando estes resultados aos resultados para senoides na mesma experiência pode-se afirmar que a discriminação é melhor com estímulos do pulso do que com estímulos sinusoidais. ROTHENBERG et al (1997) relatam também que sensações diferentes podem ser criadas variando a largura de pulso dentro destes trens de pulso, e que esta variável pode fornecer outra dimensão para codificar a informação tátil.

3.3.3 Forma de onda

Em GELDARD (1960), foi observado que a percepção tátil para formas de onda diferentes era uma área inexplorada. ROTHENBERG et al (1997) realizaram estudos para investigar a diferença no reconhecimento da frequência quando a forma de onda for senoidal, quadrática e tons musicais, mas não investigou se as pessoas poderiam distinguir ou identificar estas formas de onda diferentes.

Em GUNTER (2001), foi verificado que as pessoas não conseguem diferenciar ondas senoidais das ondas dente de serra. Todavia, nenhum resultado experimental foi apresentado e consequentemente estes resultados não podem ser validados.

3.3.4 Duração

O termo duração refere-se ao tempo de vibração e pode ser definida como o tempo do início até o final do estímulo. As durações vibro-táteis são expressas em segundos e milissegundos.

Ao adotar uma duração para o estímulo tátil é importante assegurar-se que os estímulos sejam suficientemente longos para serem detectados pelo usuário, mas não tão longo para fazer a transferência de informação ficar demasiadamente lenta. GELDARD (1957) especifica que uma escala útil de durações deve ficar entre 0,1 a 2 segundos. As durações acima de dois segundos podem conduzir a uma comunicação muito lenta da informação, enquanto que as durações inferiores a 0,1 segundos podem gerar uma sensação equivalente a uma cotovelada ou puxão, que poderia ser indesejável.

Outro fator importante a ser considerado é o intervalo entre as vibrações. Em VERRILLO e GESCHEIDER (1992) foi verificado que o intervalo entre as vibrações devem ser no mínimo 10 ms, mas são dependentes do tamanho e da intensidade das vibrações.

Em VAN DOREN et al (1990) foi testada a duração do estímulo com ondas senoidais de 256 Hz e o ruído na faixa de 250 a 500 Hz sobre a ponta do dedo polegar. Os resultados para ambos os estímulos mostraram que a intensidade exigida para a detecção do início de sensibilidade diminuía com o aumento do tempo de duração dos estímulos. Para os estímulos senoidais um tempo de duração de 10 milissegundos poderia ser detectada (75% do tempo) com uma intensidade em torno de 25 dB SL. Duração igual ou acima de 100 ms são exigidas para que uma intensidade em torno de 8 dB SL seja detectada. Para estímulos com ruído, a intensidade exigida para detectar durações menores era significativamente mais elevada, ao redor de 40 dB SL para duração de 10ms, reduzindo-se em torno de 8 dB SL para duração de 100 ms.

Em GELDARD (1957) foi testada a duração da percepção tátil sobre o tórax ventral e os resultados mostraram que os usuários poderiam distinguir até 25 tempos de durações diferentes, mas que apenas quatro níveis poderão ser absolutamente identificados. O resultado foi conseguido em um laboratório experimental com treinamento intensivo, por isso ele recomenda que o número de durações deva ser reduzido para três níveis, se essa formação não for possível.