O deciBel e seus mistérios - Parte I

[bersan]

Tópico para a discussão do seguinte artigo publicado no Som ao Vivo:

O deciBel e seus mistérios - Parte I
http://www.somaovivo.mus.br/artigos.php?id=143

Aqui está um pequeno trecho do artigo:
"<p>Tudo começou por causa de uma característica do ouvido humano. Se chamarmos de "1" a menor quantidade de som que podemos perceber (menos que um alfinete caindo no chão - o chamado "limiar de audibilidade"), o maior som que percebemos é de incríveis um trilhão de vezes (1.000.000.000.000 - 1 seguido de 12 zeros) mais potência qu..."

Comentários são bem-vindos.

Atenciosamente,
Equipe Som ao Vivo
http://www.somaovivo.mus.br

 

[David Fernandes]

Olá Bersan.

Muito bom artigo, mas gostaria de fazer uma observação. O texto diz:

"Watt é medida de potência, sempre. É usada em geral em equipamentos elétricos (um chuveiro elétrico costuma ter 4000 Watts), em aparelhos de som (Watts RMS), etc. Convencionou-se chamar a potência de som necessária para fazer nossos ouvidos doerem de 1 "Watt acústico"."

O termo RMS é a sigla de Root Mean Square, que quer dizer raiz média quadrática. Na realidade esse termo só pode ser aplicado à tensão e à corrente elétrica. A tensão e a corrente elétrica podem ser alternadas ou contínuas. Um sinal elétrico alternado varia seu valor com o tempo e para determinar qual o seu equivalente a um sinal contínuo que gere a mesma potência (dissipe o mesmo calor em uma resistência ou faça o mesmo trabalho num dispositivo), calcula-se o valor RMS equivalente. Poderíamos simplesmente calcular a média, mas pense no exemplo de uma tensão alternada com forma de onda senoidal variando de -10V a 10V. A média é zero, porque ela tem valores positivos e negativos que se cancelam. Para contornar isso, de forma simplificada, tomamos diversos valores instantâneos da forma de onda senoidal, elevamos cada amostra ao quadrado (eliminando assim os valores negativos), somamos todas as amostras e depois extraímos a raiz quadrada da soma. Desta forma, obtemos a raiz média quadrática (o RMS) da forma de onda senoidal. Esse valor RMS é igual a aproximadamente 70,7% do valor de pico da tensão senoidal. Calculando: 10Vpico x 70,7% = 7,07V RMS. O mesmo vale para a corrente elétrica e temos a unidade A RMS (Ampéres RMS).

Entretanto isso NÃO vale para potência. A potência é resultado da multiplicação da tensão pela corrente. Temos: P = V RMS x I RMS = Watt.

A razão pela qual não podemos nos referir à potência como RMS é que RMS diz respeito à equivalência de um sinal de corrente alternada com um de corrente contínua (só V e A). Não existe "potência alternada", então não existe a figura de "potência RMS" ou mesmo a unidade W RMS. Só existe Potência e sua unidade W (1 Watt = 1V x 1A).

Grande abraço.

P.S: Eu sou engenheiro, por isso esta explicação matemática... :lol:

 

[bersan]

David,

excelente explicação sobre Watts RMS (aliás, aprendi coisa que não sabia). Mas o artigo foi apresentado dessa forma (sem entrar em detalhes) de forma a não afastar os leitores não muito afeitos à matemática (eu inclusive) nem os afastar do foco central - os decibéis.

Na verdade, pensei nesse artigo para qualquer garoto (e garotas) de 12 ou 13 anos que já aprendeu na escola o que é potência de 10. Por isso a forma bem simplificada de escrever.

Sei que não é o seu caso, mas há engenheiros que escrevem as coisas pensando apenas em outros engenheiros, sem usar exemplos do cotidiano e de fácil assimilação.

Por exemplo, escrever que "os gritos e choros de um bebê alcançam 120dB" é exagero, mas é de facílima assimilação. Assim como falar em Watts RMS, já que todo mundo que trabalha com áudio já deve ter ouvido falar nesse termo, mesmo sem saber direito o que é.

Da mesma forma vou tentar explicar os conceitos básicos dos vários "sabores" de decibéis: dB SPL, dBu, dBV, dBm e outros, no próximo artigo sobre o assunto.

Sonorização e seus conceitos estão intimamente ligados à Física (Eletricidade, Ondulatória, etc) e à Matemática. Mas estas também são - infelizmente - as maiores deficiências dos operadores de som.

Um abraço,

Fernando

 

[David Fernandes]

Olá Bersan.

Eu achei o artigo muito bom mesmo... atendeu completamente ao seu intento, mas acho que explicar que a expressão "Watts RMS" está errada faz parte do nosso objetivo e creio que não compromete o principal, que é comunicar aos iniciantes os conceitos dos decibéis.

[]'s

 

[bersan]

David,

eu dei uma revisada no texto com base nas suas informações. Criei uma pequena explicação sobre "sabores de potências" e inclui mais dois exemplos (4 e 5), este último com base em um exemplo dado na Áudio Música e Tecnologia deste mês. Dê uma conferida.

A explicação dos "sabores de potência" (potência consumida, fator de potência, RMS, PMPO) ficam para um artigo próximo.

Um abraço,

Fernando