Representação do som

Formas de representação do som

Representação temporal

Esta representação mostra a evolução da intensidade do sinal sonoro no do tempo.

A parte azul mostra a evolução da intensidade dum som vocal no tempo. esta visão temporal permite, sobre tudo, constatar a evolução do envelope temporal (linha vermelha) que, por exemplo, desempenha um papel importante na perceção da palavra.

Representação frequencial (ou espetral)

Esta representação permite visualizar a composição frequencial dum som e também a intensidade de cada frequência.

Neste gráfico é possível observar a composição espetral da palavra precedente. neste exemplo constata-se que as frequências do som selecionado se estendem de 80 Hz a 15500 Hz.

Representação tridimensional: O sonograma ou espetrograma.

Trata-se de representação tempo-frequencial do som. É o desenho da repartição da energia do som em função do tempo e das frequências. O sonograma é muito utilizado para estudar o sinal de voz. 

O exemplo apresentado ao lado demonstra bem a evolução da frequência e da intensidade no tempo. A intensidade é definida pela cor, sendo maior quanto mais se aproxima do vermelho. No exemplo distinguem-se bem os formantes das vogais, as formantes transitórias, etc. (linhas negras), os movimentos que têm um papel importante na perceção da palavra.

Alguns sons comuns

Escala dos Bel

A intensidade mais baixa percetível para o ouvido humana é, em média, de 10^-12 W.m^-2 e a mais forte é de cerca de 1 W.m^-2. A relação entre estas duas medidas é de um bilião de vezes. Não sendo fácil utilizar esta escala, ela foi transcritas em Bels. O Bels estão baseados num sistema logarítmico de evolução relativa, estabelecendo uma relação entre duas grandezas da mesma espécie.
 
Por exemplo, para avaliar o nível de intensidade acústica, o valor de referência será a menor intensidade a que o ouvido humano seja sensível (como referido anteriormente:  I  = 10^-12 W.m^-2. Se se quiser saber a que nível sonoro corresponde I₁ = 1 W.m^-2, basta calcular o logarítmo da relação entre I₁ e I :
Nível de intensidade = log₁₀(I₁/I ) = log₁₀(10¹²) = 12 bels.
 
Se adicionar-mos um fator multiplicador de 10, obtém-se uma escala expressa em décibeis (dB) que corresponde à da sonoridade (sensação subjetiva de intensidade sonora). Assim uma intensidade de 1 W.m^-2 corresponde a um nível de intensidade acústica de 120 décibeis.
 
L_I = 10.log₁₀(I₁/I ). Se a intensidade acústica duplica, o nível sonoro é multiplicado por 2 ( ou seja um aumento de + 3dB).
 
Quando se avalia o nível de pressão acústica, a unidade décibel frequentemente seguida das letras SPL(« Sound Pressure Level ») que corresponde á pressão acústica de referência p0 = 20*10^-6 Pa = 20 mPa ( pressão acústica mínima a que o ouvido humana é sensível).
 
Como referido anteriormente, a intensidade acústica é proporcional à pressão acústica p ao quadrado. assim o nível de pressãi acústica é definido pela relação seguinte: L_SPL = 20.log₁₀(p/p0). Se a pressão acústica p é duplicada, o nível sonoro é multiplicado por 4 ( ou seja aumento de mais 6 dB).

Os limiares da audição são expressos em décibeis de perda, o dB HL (hearing loss). esta escala tem em conta as diferentes sensibilidades do ouvido en função das frequências sonoras. A título de exemplo, uma pessoa normouvinte deteta um som de 500 Hz a partir de 10 dB SPL, um som de 2000Hz a partir de 0 dB SPL e um som de 8000Hz a partir de 20 dB SPL. Para a aplicação em audiologia destes factos, os limiares auditivos das diferentes frequências são levados a 0dB HL. Portanto, o audiograma permite representar os limiares auditivos em relação a uma referência baseada no estudo duma ampla população de normouvintes. Assim, podemos classificar os diferentes graus de surdez graças a esta escala (Ver página "audiometria tonal").