CapÃtulo 1 : Engenharia acústica
A engenharia acústica, que às vezes é referida como engenharia acústica, é o subcampo da engenharia que lida com vibração e vários tipos de som. Engloba a utilização da acústica, que é o estudo científico do som e vibração, no campo da fabricação. Os engenheiros especializados em acústica normalmente estão envolvidos com o projeto, análise e controle do som.
A redução de ruídos indesejados, muitas vezes conhecida como controle de ruído, é um dos objetivos que podem ser alcançados pela aplicação da engenharia acústica. É possível que o ruído indesejado tenha um impacto substancial na saúde e no bem-estar dos seres humanos e dos animais, bem como cause perda de audição e um menor rendimento escolar dos alunos nas escolas. Os princípios do controlo do ruído são incorporados na tecnologia e no design numa variedade de métodos diferentes. Estes incluem a incorporação do controle de ruído através do redesenho de fontes sonoras, o projeto de barreiras de ruído, absorvedores de som, supressores e zonas tampão, e a utilização de proteção auditiva (protetores auriculares ou tampões auriculares, entre outras opções).
A engenharia acústica engloba não só o controlo do ruído, mas também a utilização do som para fins benéficos. Alguns exemplos disso incluem a utilização de ultrassom na prática médica, a programação de sintetizadores digitais, o design de salas de concerto para melhorar o som das orquestras e a especificação de sistemas de som da estação ferroviária para garantir que os anúncios sejam compreensíveis.
Os engenheiros especializados em acústica normalmente possuem um diploma de bacharel ou superior em um campo relacionado à engenharia, como física, acústica ou outra especialidade de engenharia. Normalmente, é necessário ter um diploma de bacharel que contenha uma grande quantidade de material científico e matemático para trabalhar como engenheiro acústico. Os engenheiros acústicos podem optar por trabalhar na área da consulta acústica, onde podem especializar-se em áreas específicas como a acústica arquitetónica, o ruído ambiente (ruído ambiente) ou a gestão de vibrações. Em vários domínios, os engenheiros acústicos podem ser responsáveis por: a conceção dos sistemas de som dos automóveis; a investigação das respostas humanas aos ruídos, tais como paisagens sonoras urbanas e eletrodomésticos; o desenvolvimento de software de processamento de sinais de áudio para mesas de mistura; e a conceção de altifalantes e microfones para telemóveis. Além disso, os acústicos estão interessados na investigação científica e compreensão do som. Um grau de Doutor em Filosofia é exigido para certas ocupações, tais como cargos de professor.
Na maioria das nações, obter um diploma em acústica pode servir como o passo inicial para a obtenção de certificação profissional, e o próprio programa de graduação pode ser oficialmente reconhecido por uma organização profissional. Após a conclusão de um programa de graduação certificado, o engenheiro é obrigado a cumprir uma variedade de pré-requisitos para finalmente se tornar certificado. Assim que o engenheiro conclui a sua certificação, é-lhe atribuído o título de Chartered Engineer (na maioria dos países da Commonwealth).
PACS, que significa Physics and Astronomy Classification Scheme, é o sistema de classificação utilizado pela Acoustical Society of America. As subdisciplinas que são dadas baseiam-se neste sistema.
O campo da aeroacústica diz respeito às formas como o ruído é produzido pelo movimento do ar, como através da turbulência, bem como as maneiras pelas quais o som viaja através do ar fluido. O estudo da aeroacústica é essencial para a compreensão das fontes de ruído produzidas por turbinas eólicas e aviões, bem como para investigar o funcionamento dos instrumentos de sopro.
O processamento analógico e digital de sinais são ambos utilizados no processo de processamento de sinais de áudio, que é a manipulação eletrônica de sinais eletrônicos. Isto é feito por uma série de razões diferentes, incluindo, no entanto:
Abordagens algorítmicas para processamento de sinais de áudio são desenvolvidas e utilizadas por engenheiros de áudio.
A acústica arquitetônica, que é muitas vezes referida como acústica de construção, leva em conta tanto a ciência quanto a engenharia envolvidas na produção de um som agradável dentro de uma estrutura. É possível que a acústica arquitetônica se preocupe em estabelecer uma boa inteligibilidade de fala em um teatro, restaurante ou estação de trem; melhorar a qualidade da música numa sala de concertos ou num estúdio de gravação; ou reduzir o ruído, a fim de tornar os escritórios e as casas locais mais produtivos e agradáveis para trabalhar e viver. Na maioria das vezes, os consultores acústicos são os que gerenciam o projeto acústico arquitetônico.
O estudo científico da geração de som e audição em animais é referido como bioacústica a nível científico. Pode abranger coisas como a comunicação acústica e o comportamento dos animais que está ligado a ela, bem como a evolução das espécies; os processos que os animais utilizam para fazer som; a neurofisiologia dos animais; a utilização de som para monitorizar as populações animais; e o impacto que o ruído dos seres humanos tem nos animais.
No campo da engenharia acústica, este subcampo está preocupado com o design de vários equipamentos de áudio, incluindo fones de ouvido, microfones, alto-falantes, sistemas de som, reprodução de som e gravação. Tem havido um aumento significativo na utilização de dispositivos eletrônicos portáteis que são capazes de reproduzir o som e são dependentes da engenharia eletroacústica. Alguns exemplos destes dispositivos incluem telemóveis, leitores multimédia portáteis e tablets.
Também é possível usar o termo "eletroacústica" para se referir a um conjunto de processos eletrocinéticos que ocorrerão em líquidos heterogêneos quando submetidos à ação do ultrassom.
O campo da acústica ambiental diz respeito à gestão do ruído e das vibrações provocadas por uma variedade de fontes, incluindo, entre outras, aeronaves, máquinas industriais, atividades recreativas e qualquer outra atividade que possa ser considerada indesejada. Os engenheiros acústicos que se preocupam com a acústica ambiental têm a tarefa de medir ou estimar os níveis prováveis de ruído, decidir um nível aceitável para esse ruído e determinar vários métodos pelos quais o ruído pode ser gerenciado. O trabalho em acústica ambiental é tipicamente realizado por consultores acústicos ou indivíduos que trabalham no campo da saúde ambiental. Estudos recentes têm colocado uma quantidade significativa de atenção nas paisagens sonoras, na utilização construtiva do som (como o som das fontes ou o canto dos pássaros) e na manutenção de ambientes calmos.
O estudo da acústica musical centra-se na investigação e descrição da física da música e da sua perceção, especificamente no funcionamento dos sons que são utilizados nas composições musicais. A voz humana (a física e a neurofisiologia do canto), a análise computacional da música e da composição, a aplicação terapêutica da música na musicoterapia e a perceção e cognição da música estão incluídas nesta categoria. Outros tópicos que se enquadram nesta categoria incluem a função e design de instrumentos musicais, incluindo sintetizadores eletrônicos.
O controlo do ruído refere-se a um conjunto de medidas que visam limitar a poluição sonora. Estas táticas incluem a redução do ruído na sua fonte, a inibição da propagação do som através da utilização de barreiras acústicas ou outras estruturas de tipo semelhante, ou o uso de proteção auricular, como tampões auriculares ou protetores auriculares. Estabelecer o controle no ponto de origem é o método mais eficiente e econômico de fornecer controle de ruído. O termo "ruído, vibração e aspereza" (NVH) refere-se ao projeto de engenharia de controle de ruído que é usado para automóveis e caminhões. O uso de isolamento de vibração, a aplicação de absorvente acústico e a instalação de gabinetes acústicos são outros métodos que podem ser utilizados para reduzir o ruído do produto. O campo da engenharia acústica pode incluir mais do que apenas a gestão do ruído; Também pode investigar qual é o som ideal para um produto. Por exemplo, pode ser usado para manipular o som das portas que se fecham nos automóveis.
Um campo de estudo conhecido como psicoacústica procura entender como as pessoas reagem aos sons que ouvem, seja um barulho alto que é incômodo ou uma música que é adorável. Quando se trata de vários subcampos da engenharia acústica, um ouvinte humano serve como o juiz final de se um projeto é ou não bem-sucedido. Por exemplo, um ouvinte humano pode determinar se a localização do som é eficaz ou não em um sistema de som surround. O objetivo do campo da psicoacústica é encontrar uma maneira de conciliar as respostas fisiológicas e psicológicas induzidas pelos estímulos acústicos com todos os aspetos científicos, objetivos e físicos que os cercam.
A engenharia acústica dedica uma parte significativa de suas pesquisas ao estudo da fala, que engloba a geração, processamento e perceção de vocalizações. Incluídas nesta categoria estão disciplinas como linguística, processamento de sinais de áudio, psicologia, fisiologia e física. Duas das partes mais essenciais do processamento de fala por máquina são o reconhecimento de voz e a síntese de fala. Outras áreas de...
