Percepção do som pelo ouvido

O som resulta de um movimento vibratório de partículas materiais. Muitos corpos podem servir como fonte sonora, porém devem ter uma característica vibro-tátil (RUSSO, 1993). A Percepção do som pelo ouvido pode ser definida como a sensação produzida quando as vibrações longitudinais de moléculas no ambiente externo atingem a membrana timpânica. O som transita pelo ar em forma de ondas a uma velocidade aproximada de 321,8 m/s que ao atingir o ouvido, produzem as sensações sonoras.

Segundo GUYTON (1988), o mais baixo murmúrio que podemos ouvir possui apenas cerca de um milionésimo de energia sonora de voz falada normal, o que demonstra a extrema sensitividade do ouvido para a detecção do som. Uma corda de violino, por exemplo, ao vibrar, cria o som por seu movimento de vaivém, de forma tal que quando a corda mexe-se para frente, comprime o ar e quando se mexe para trás, reduz o grau de compressão até um valor abaixo do normal. Essa compressão e relaxamento alternados do ar é o que produz o som.

As características básicas do som são: intensidade, frequência, duração e o timbre, que são características da fonte sonora.

A frequência de um som é o número de oscilações da pressão por segundo que acontecem em regiões definidas da membrana basilar e é expressa em Hertz (Hz), percebido como altura do som. O ouvido humano é capaz de perceber sons na faixa de frequência entre 16 e 20000 Hz. O grau de sensibilidade para cada frequência varia de pessoa a pessoa e também está relacionado com parâmetros tais como: tempo de exposição ao ruído, idade, sexo (as mulheres têm a agudeza auditiva superior ao homem porque têm o umbral de audição mais baixo) e enfermidades do ouvido como bactérias e vírus. As mulheres são mais resistentes aos ruídos do que os homens. A presbiacusia é um processo degenerativo da capacidade auditiva em função da idade, que se inicia, para alguns, aos 35 anos e para outros entre os 40 e 45 anos, que se agrava com o efeito nocivo do ruído.

A presbiacusia precoce é uma doença que está associada à perda rápida e progressiva da capacidade auditiva naqueles trabalhadores que estão expostos a ruídos. Os sons de baixa frequência (abaixo de 1000 Hz) são chamados de graves e os que se encontram acima de 3000 Hz são chamados de agudos. Na natureza encontram-se misturas de vibrações

de diferentes frequências. Os sons, em forma quase absoluta, estão constituídos por componentes de muitas frequências.

A intensidade do som depende da energia das oscilações e define-se em termos de potência por unidade de área. Os sons que existem na natureza têm intensidades diferentes, sendo o intervalo de intensidade sonora muito ampla. Isso representa uma grande dificuldade quanto à adequação destes a uma escala de medida eficiente. Assim se chegou ao consenso de utilizar uma unidade logarítmica para medi-la, cuja unidade é chamada decibel (dB). Como unidade de medida, o decibel (dB) é proporcional ao logaritmo da razão entre uma quantidade medida e uma de referência. Aplicada à acústica, é a unidade prática que se emprega para medir o nível de pressão sonora tomando como referência a pressão acústica mais débil que pode perceber o ouvido humano médio, 0 dB NA (nível de audição), correspondendo a pressão sonora de 20 µPa (microPascais) para uma frequência de 1 kHz (GERGES, 2000). Pa é uma unidade de medida de pressão que equivale a força de 1 N (Newton) aplicada sobre uma superfície de 1 m2 e equivale a 10-5 bar.

O ouvido humano de jovens normais é capaz de perceber sons que têm uma pressão sonora que varia entre um intervalo de 2x10-5 Pa (quando começa a perceber o som) até 2x104 Pa (limite de dor) para curtos períodos de exposição. Como o intervalo é muito grande, ao utilizar a escala em decibéis os valores encontram-se normalmente entre 0 e 120 - 140 dB. Os sons a que o ser humano está submetido no dia a dia, em sua casa, durante o tráfego, em seu trabalho, etc. estão na faixa de 50 – 80 dB, e em muitos casos infelizmente, acima de 80 dB, o que pode afetar o ouvido. Valores acima dos 120 dB podem provocar sensação de dor.

Apresenta-se na Tabela 2.1 a intensidade dos sons em situações comuns no dia a dia. Na Figura 2.2 apresenta-se um gráfico do limiar de audibilidade de um indivíduo jovem sem problemas de audição (média da população) em função da frequência.

Para determinar o limiar de dor, experimentalmente, aumenta-se o nível de intensidade sonora do som até que o observador sinta uma sensação dolorosa acompanhando a audição. Isso deve ocorrer, para 1 kHz, em 120 dB e é chamado de limiar da dor. Repetindo- se a experiência para outras frequências obtém-se a curva do limiar da dor, apresentada na Figura 2.2. Assume-se que para valores acima de 160 dB o tímpano pode sofrer ruptura.

A duração de um som é medida em segundos. Desta forma os sons são classificados de curta e longa duração, sendo os de curta duração aqueles que duram menos de 0,1 s e que dificultam a percepção. Os sons de longa duração estão acima de 1 segundo. Os limites da audição dependem, na vida prática, da combinação da frequência-intensidade-

duração. Sons de diferentes frequências e intensidades podem ter a mesma sonoridade, ou ser igualmente audíveis. Então, se diz que têm o mesmo fone. Isto é o que faz possível estabelecer as curvas isofônicas, ilustradas na Figura 2.3. Uma curva isofônica é formada por todos os sons que emitem igual sensação auditiva, a uma determinada intensidade, tendo como referência a frequência de l kHz. Essas curvas são denominadas curvas de Fletcher e Munson.

O Timbre do som é a composição harmônica do sinal. O timbre permite diferenciar, por exemplo, a mesma nota musical emitida por instrumentos diferentes, através de diversas frequências harmônicas de que compõem um determinado som complexo.

 Tabela21Algunsruídostípicosemdiversassituações,Adapt.EMANUELandLETOWSKI(2009) Nívelde som(dBNA) Exemplosdesons 0 Ruídodeummosquitoa3m,tomde1kHzouvidoporumjovemhumano 10 TicͲtacdeumrelógioa1mourespiraçãohumanaouvidaa3m 20 Níveldeestúdiodegravaçãoouatritoemfolhasdeárvorea3m 30 Sussurronoouvidoouruídododesertoanoiteouambientedebiblioteca 40 Conversaçãonormalemescritórioouventodasárvores 50 Saladeaulaouarcondicionadoexternoa30m

60 Conversação de um indivíduo para outro a 1 m de distância ou cantodepássaroa3m 70 Ruídonointeriordeumalojagrandeounointeriordeumautomóvela50km/h 80 Cortadordegramaa3mouruídoemumaestradamovimentadaa18m 90 Ruídonointeriordeumcaminhãoa35km/h 100 Ruídodeumafuradeiraa2moudeumamotoͲserraa1m 110 Ruídoa5mdeumaorquestrasinfônica 120 Ruídoa100mdeumadecolagemdeumaviãoajato/limiardedor 130 Ruídoa1mdeumabandadeRock 150 Ruídoa30mdeumadecolagemdeumaviãoajato 180 Ruídodeumaexplosãoa5m(0,5kgdeTNT)/Bombahiroshimaa1,5km 190 Ruídocausarupturadostímpanos 200 RuídodeumaExplosãoa3m(25kgdeTNT)/Causamortehumana 220 DecolagemdofogueteSaturna10m

   Figura23Curvasisofônicas(FLETCHER,1933)  Figura22Limiardeaudibilidadeparaumjovemcomaudiçãonormal