quinta-feira, 16 de setembro de 2010

Eco e sua aplicações

Eco
            Um eco é uma reflexão de som que chega ao ouvinte pouco tempo depois do som direto. Um eco verdadeiro é uma única reflexão da fonte de som. O intervalo de tempo é a distância extra dividida pela velocidade do som.

 Ecolocalização
            Ecolocalização ou ecolocação é um sentido utilizado para detectar a posição e/ou distância de objetos (obstáculos no ambiente) ou animais através de emissão de ondas ultrassônicas, no ar ou na água, e análise ou cronometragem do tempo gasto para essas ondas serem emitidas, refletirem no alvo e voltarem à fonte sobre a forma de eco (ondas refletidas).

Golfinho: 
            O golfinho consegue produzir sons de alta frequência na faixa de 150 kHz, sob a forma de cliques ou estalidos. A ecolocalização dos golfinhos, além de permitir saber a distancia do objeto e se o mesmo está em movimento ou não, permite saber a textura, a densidade e o tamanho do objeto ou presa.

Orca:
            Grupos sedentários de orcas de muito utilizam da ecolocalização, por meio uma série de diversos estalidos e assobios. Já as orcas nômades, utilizam de estalidos isolados em sua ecolocalização por estas caçam mamíferos, e para tal, necessitam ser sorrateiras.

 Morcego:
            Como o sonar dos golfinhos, os morcegos emitem sons através de sua boca ou narinas. O som bate no obstáculo ou no potencial alimento e ecoa de volta ao morcego, trazendo informações perfeitas sobre o tamanho, o formato e a direção de deslocamento do objeto. Com a ecolocalização um morcego pode capturar presas tão pequenas e finas como um fio de cabelo.

Cachalote
            As cachalotes utilizam o órgão seu órgão do espermacete (substância cerosa da cabeça da cachalote) para auxiliar sua ecolocalização. A forma do órgão pode focar ou alargar o feixe de som emitido em qualquer momento, utilizando-o, inclusive, como resposta acústica a comportamentos de seleção sexual.

Ecolocalização artificial
            A ecolocalização também é chamada de “biosonar”, pois foi a partir do estudo dessa capacidade natural que os seres humanos desenvolveram a “ecolocalização artificial”, de grande importância na aeronáutica, navegação e medicina, como o radar, o sonar e os aparelhos de ultra-sonografia.

Radar:
            Radar é um dispositivo que permite detectar objetos a longas distâncias por meio de ondas eletromagnéticas que são refletidas por objetos distantes. A detecção das ondas refletidas permite determinar a localização do objeto, através de uma antena.

Sonar:
            Sonar é um instrumento auxiliar da navegação marítima. O sonar é emite ultra-sons por um aparelho colocado nos navios, acoplado a um receptor de som. O princípio básico de funcionamento do sonar é a emite de ultra-sons (ondas mecânicas de alta frequência) por um aparelho colocado nos navios, acoplado a um receptor de som. O som emitido propaga-se na água, reflete-se no fundo dos oceanos ou nos objetos (peixes), retorna e é capitado pelo receptor, que registra a variação de tempo entre a emissão e a recepção do som.

Ecossonda:
            Ecossondas são instrumentos que utilizam os princípios da acústica, principalmente do comportamento das ondas de som na água, para detectar submarinos, peixes, ou outros objetos na coluna de água, no oceano ou em outras massas de água.

Ultrassonografia:
            A ultrassonografia (ou ecografia) é um método diagnóstico que aproveita o eco produzido pelo som para ver em tempo real as reflexões produzidas pelas estruturas e órgãos do organismo. Utilizam uma frequência desde 2 até 14 MHz, emitindo através de uma fonte de cristal piezoelétrico que fica em contato com a pele e recebendo os ecos gerados.
            A criação de uma imagem digital a partir de som se dá em 3 etapas: produção da onda sonora, recepção do eco e interpretação do eco recebido.


 

Espectro Sonoro

Espectro Sonoro

            O conjunto de todas as frequências possíveis para as ondas sonoras é denominado espectro sonoro. De acordo com a frequência da onda sonora classifica-se infra-som; som audível e ultra-som.

Ultrassons

        Ultrassom é um som a uma frequência superior àquela que o ouvido do ser humano pode perceber, aproximadamente 20.000 Hz (ou 20 MHz). O cão, golfinho e o morcego, têm um limite de percepção sonora superior ao do ouvido humano:

Morcego:
        Os morcegos são animais que emitem sons que vão de 10.000 Hz a 120.000 Hz. Estes animais também conseguem ouvir sons de 1000 a 120.000 Hz.

Cão:


        Os cães podem emitir sons de 452 a 1080 Hz enquanto que conseguem ouvir de 15 Hz a 50.000 Hz. Contudo deve-se levar em conta que para os cães sons acima de 20.000 Hz se tornam incomodos para estes animais.

Gato:

            Os gatos conseguem emitir sons de 760 a 1520 Hz enquanto que conseguem captar sons de 60 a 65.000 Hz.
Golfinho:


        Os golfinhos conseguem emitir sons de 7.000 a 120.000 Hz enquanto que conseguem captar sons de 150 a 150.000 Hz.

 Sons Audíveis

            Os ditos sons audíveis são sons que se encontram entre 20 e 20.000 Hz, ou seja, é a faixa de frequência sonora que os seres humanos conseguem ouvir. Esta faixa se localiza entre os infrassons e ultrassons. Contudo, deve-se lembrar que para os seres humanos sons acima de 5000 Hz são sons desagradáveis. Os seres humanos têm a capacidade de emitirem sons de 85 a 1100 Hz.

Infrassons

            Infrassons são ondas sonoras extremamente graves, com frequências abaixo dos 20 Hz, não audível pelo homem. Ondas infrassônicas podem se propagar por longas distâncias, pois são menos sujeitas às perturbações ou interferências que as de frequências mais altas.
            Infrassons podem ser produzidos pelo vento e por alguns tipos de terremotos. Sua potência pode destruir construções e até mesmo estourar órgãos humanos. Assim como nos ultrassons, certos animais como tigres, elefantes, baleias, hipopótamos, girafas, jacarés, ocapis, etc tem a capacidade de ouvir sons infrasonicos:

Tigre:

            Os tigres consegue ouvir até 1 Hz. Seu rugido pode paralisar suas presas pelo fato de ser muito grave. Em um teste de grupo com voluntários, o infra-som emitido por um tigre siberiano causou sensação de ansiedade, perigo e medo em 95% das pessoas.


Elefante:
            Os elefantes se comunicam através de ondas infrassônicas terrenas; estas ao serem emitidas mesmo a longas distâncias são captadas por seus pés, unhas ou tromba. Estas ondas podem ter uma frequência média de 15 a 35 Hz.

o que é som ?

            O som é a propagação de uma onda mecânica; se propaga de forma circuncêntrica, em meios materiais - que têm massa e elasticidade, como os sólidos, líquidos ou gasosos, ou plasma, conforma o caso. No vácuo, o som não se propaga.
            A percepção da propagação sonora se dá pela sensação auditiva criada pelo fenômeno acústico que consiste no deslocamento das ondas sonoras produzidas por um corpo que vibra em determinado meio material.
            Um som puro, possui uma velocidade de oscilação ou frequência que se mede em hertz (Hz) e uma amplitude que se mede em decibéis. Os sons audíveis pelo ouvido humano têm uma frequência entre 20 Hz e 20.000 Hz. Acima e abaixo desta faixa estão ultra-som e infra-som, respectivamente.
            Muitos sons de baixa frequência podem ser sentidos por outras partes do corpo.
           Os sons são usados para comunicação através da fala ou música; Também para adquirir informações sobre o ambiente e a presença de outros animais ou objetos. Morcegos, baleias e golfinhos usam a ecolocalização. Navios e submarinos usam o sonar.