A nossa percepção de intensidade sonora (vulgarmente chamada de volume) é expressa em termos do nível de intensidade sonora, definido por:
sendo
o limiar da audibilidade.
(a) Essa é uma medida absoluta ou relativa?
(b) A escala logarítmica realmente representa a nossa capacidade de percepção da intensidade sonora? Explique.
(a) Essa é uma medida absoluta ou relativa?
(b) A escala logarítmica realmente representa a nossa capacidade de percepção da intensidade sonora? Explique.
Passo 1
O enunciado nos dá o nível de intensidade sonora
onde
é a intensidade sonora medida e
é o limiar da audibilidade. Pede-se:
a) se é uma medida absoluta ou relativa;
b) se a escala logarítmica corresponde à nossa percepção de volume.
a) se
b) se a escala logarítmica corresponde à nossa percepção de volume.
Passo 2
Definimos “medida absoluta” como aquela que fixa um zero em valor intrínseco (por exemplo, temperatura em kelvin) e “medida relativa” como a que compara um valor a uma referência. Como
é dado em função da razão
, trata-se de uma medida que só faz sentido comparando
com o limiar
. Logo,
é uma medida relativa.
Passo 3
A percepção humana de som não cresce linearmente com
: para ouvirmos o dobro da “força” sonora precisamos muito mais do que dobrar
. O princípio de Weber–Fechner diz que nossa sensação cresce aproximadamente com o logaritmo da grandeza física. Assim, usar
faz com que saltos iguais em
(por ex.
dB) correspondam a razões fixas em
(aumentar
em fator
), o que está de acordo com a forma aproximadamente logarítmica da nossa percepção de volume.
Passo 4
Convém notar, porém, que a resposta do ouvido varia com a frequência e não é exatamente logarítmica em toda a faixa; por isso existem curvas de equal-loudness e unidades como phon e sone para refinar o modelo. Ainda assim, a escala em decibéis é um excelente primeiro modelo da nossa percepção sonora.
Resposta
(a) Relativa.
(b) Sim. A escala em decibéis usa logaritmo justamente porque nossa sensação de volume cresce aproximadamente com o logaritmo da intensidade sonora (princípio de Weber–Fechner), embora na prática haja ajustes adicionais segundo a frequência.
(b) Sim. A escala em decibéis usa logaritmo justamente porque nossa sensação de volume cresce aproximadamente com o logaritmo da intensidade sonora (princípio de Weber–Fechner), embora na prática haja ajustes adicionais segundo a frequência.