Áudio Fundamental: comprimento de onda

 

Olá amigos do áudio! Hoje, dando continuidade ao nosso papo sobre “as bases do áudio”, vamos falar sobre comprimento de onda.
 

 

Se uma dada frequência “f” de vibração é conhecida, o período de tempo “T” para um ciclo de vibração pode ser encontrado com a fórmula:

O período de tempo “T” é o inverso da frequência de vibração. O período de uma onda é a duração de tempo do ciclo completo da onda (figura1).
Como toda onda se propaga, sabendo o período de uma onda, o tamanho físico da onda pode ser determinado através da equação abaixo, desde que a velocidade de propagação seja conhecida. 

 

Vamos assumir a velocidade do som em 340m/s e uma frequência de 200Hz (figura 2).

 

Como podemos observar nas equações, para uma frequência de 200Hz a uma velocidade de 340m/s, temos um comprimento de onda de 1,7m e um ciclo de 5ms (milissegundos).
A velocidade de propagação de uma onda depende da natureza da onda e o meio em que ela se propaga. A velocidade determina o seu tamanho físico chamado de “Comprimento de Onda”. A velocidade da luz no vácuo é de 300.000.000 de metros por segundo. A velocidade de uma onda eletromagnética através de um fio de cobre é de um pouco menos, normalmente 90% a 95% da velocidade da luz. A alta velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas faz com que o seu comprimento de onda seja enorme nas frequências de áudio.
Nas frequências de rádio mais altas (VHF e UHF), o comprimento de onda se torna bem menor. As antenas, para receberem estas frequências, têm uma relação de tamanho com elas, normalmente de ¼ a ½ comprimento de onda.
Uma onda acústica se propaga através da vibração de um meio, seja ferro, madeira, água ou ar. A velocidade de propagação nesses meios é relativamente lenta, resultando em ondas grandes se comparadas a uma onda eletromagnética na mesma frequência.


O comprimento de onda das frequências de áudio no ar fica entre 17m (20Hz) a 17mm (20KHz). O comprimento de onda de 1KHz no ar é 0,334m.

 

Quando uma onda curta irradia em uma grande sala, então vamos observar alguns efeitos de reflexões. Reflexões acústicas ocorrem quando uma onda encontra uma mudança de impedância acústica, normalmente por causa de uma superfície rígida, a quina de uma superfície ou qualquer outra obstrução. Em um caso ideal, o ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência. A acústica arquitetônica é o estudo do comportamento das ondas de som em espaços fechados.

 

Quando a onda sonora encontra uma superfície em uma sala, uma interação complexa acontece. Se a superfície é maior do que o comprimento da onda, uma reflexão ocorre e uma sombra acústica se forma.


Se a obstrução for menor do que a onda, ocorre a difração em volta do obstáculo e a propagação continua seu caminho. Ambos os casos são complexos e completamente dependentes da frequência, tornando difícil o cálculo.
Como vemos, tudo em áudio é frequência, e tudo o que diz respeito à frequência é extremamente importante, por isso vamos seguir com nosso estudo das bases do áudio com o assunto “Princípio de superposição” na próxima edição.
Até lá... bons sons!

 

 

Pedro Duboc
redacao@backstage.com.br
Fotos: Divulgação

 

 

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