• Medir, através do uso do software Audacity e outros equipamentos simples, o tempo de reverberação em uma sala de aula.
• Utilizar a fórmula de Sabine para calcular o tempo de reverberação de uma sala de aula.

Reflexão, difusão e absorção sonora.

Tempo de reverberação.

Fórmula de Sabine.

Os alunos deverão possuir conhecimento sobre como gravar arquivos de áudio utilizando um aparelho de mp3 player.

ORIENTAÇÕES INICIAIS

Para esta aula o professor irá dividir os alunos em grupos de três alunos cada. Cada aluno terá sua função como descrito abaixo.

• COORDENADOR: Aluno orientador do grupo.
• MONTADOR: Aluno responsável pela organização do material, montagem experimental, quando esta existir, e utilização do software Audacity, disponível em: http://audacity.sourceforge.net/?lang=pt, visitado em 15 de janeiro de 2013.
• RELATOR/SECRETÁRIO: Aluno responsável pelo registro das ideias desenvolvidas durante a atividade, estando sempre atento aos problemas que vão acontecendo e registrando, com cuidado, o pensamento do grupo, para discussão em grande grupo no final das atividades.

MATERIAL

O professor deve disponibilizar para cada grupo de alunos na sala de informática da escola:

• 1 Computador com kit multimídia e software Audacity instalado. Link para download do software Audacity: http://audacity.sourceforge.net/?lang=pt, visitado em 13 de janeiro de 2013.

Cada grupo, formado antecipadamente pelo professor, deverá providenciar os seguintes materiais:

• 1 Mp3 player.
• 1 trena.
• 1 conjunto formado com ripas como descrito na figura 1. Este objeto já deve ser trazido pronto pelos alunos para a escola. Eles podem providenciar junto a marceneiros ou mesmo pedindo que os pais o confeccionem.
• 4 bexigas de festa.
• Roteiros disponibilizados nos links: Roteiro 1: https://skydrive.live.com/redir?resid=1D960D6868952C2E!168&authkey=!AC5GCgZYOoenAbk. Roteiro 2: https://skydrive.live.com/redir?resid=1D960D6868952C2E!169&authkey=!AGvJHm8jbu9M6WI.

Figura 1 - Conjunto de tábuas utilizadas no experimento Acústica de Ambientes - figura de autoria pessoal.

ATIVIDADE 1:

Na pesquisa de campo o professor deve escolher uma sala de aula para cada grupo. Nesta sala os alunos deverão realizar as medidas de suas dimensões, bem como as observações necessárias para calcularem o tempo de reverberação e verificarem a inteligibilidade da fala neste ambiente. O professor deve escolher um dos grupos para que realizem a atividade na biblioteca da escola onde a presença de estantes com livros altera substancialmente o tempo de reverberação do ambiente desde que este tenha dimensões próximas às das salas de aulas. Com isso, os alunos poderão comparar os diferentes tempos de reverberação e a inteligibilidade da fala nesses diferentes ambientes.

• Nesta etapa o professor deve providenciar junto ao Diretor da escola um horário em que os alunos encontrem as salas de aula vazias e sem muito ruído externo para realização desta pesquisa de campo.
• Cada grupo deve seguir o roteiro 1 (https://skydrive.live.com/redir?resid=1D960D6868952C2E!168&authkey=!AC5GCgZYOoenAbk). Neste roteiro os alunos serão levados a realizarem as medidas das dimensões da sala de aula e a realizarem observações em características no ambiente tais como: tipo de material da construção das paredes, teto e piso e verificarem se o ambiente possui janelas de vidro, madeira, etc. Após tomarem  as medidas e observações os alunos devem calcular o tempo de reverberação do ambiente utilizando a fórmula de Sabine.
• O COORDENADOR e MONTADOR ficarão responsáveis por medir as dimensões do ambiente enquanto o RELATOR irá preenchendo o roteiro e fazendo as anotações das dúvidas e dificuldades que forem surgindo durante a realização desta parte da atividade. As dúvidas serão tiradas no início da segunda atividade.
• Após o cálculo do tempo de reverberação do ambiente, os alunos devem gravar com o auxílio de um Mp3 player, o som de um estalo produzido pelo conjunto de tábuas da figura 1 dentro do ambiente. No lugar do som produzido pelo estalo do conjunto de tábuas os alunos podem gravar o estouro individual de bexigas.
• Neste momento, o COORDENADOR deve se posicionar no centro da sala de aula com o Mp3 player preparado para gravação. Iniciando a gravação, ele deve identificar a sala de aula falando próximo ao microfone. Imediatamente deve pedir ao MONTADOR ou ao RELATOR que, utilizando o conjunto de tábuas, produza os estalos em várias posições na sala de aula que ficarão registrados em um arquivo de áudio no Mp3 player.
• Estes sons gravados serão utilizados na segunda parte da atividade no laboratório de informática.
• Os alunos deverão entregar o roteiro e o relatório produzido pelo RELATOR ao professor para que o mesmo possa acompanhar as atividades desenvolvidas.

ATIVIDADE 2:

O professor deve montar uma tabela na lousa identificando a sala de cada grupo e pedir aos RELATORES que escrevam o tempo de reverberação calculado por eles na pesquisa de campo para posterior comparação com o valor encontrado com auxílio do software Audacity.

Neste momento o professor deve pedir que o RELATOR de cada grupo exponha as dúvidas, problemas e dificuldades encontradas na execução da primeira parte da atividade (pesquisa de campo) e após o esclarecimento das mesmas passar para a próxima etapa da aula.

O professor deve pedir que um dos alunos faça a leitura em voz alta da problematização inicial encontrada no roteiro 2 (disponível em: https://skydrive.live.com/redir?resid=1D960D6868952C2E!169&authkey=!AGvJHm8jbu9M6WI): "Você já parou no centro de uma sala vazia e percebeu o som produzido nesse ambiente? Quanto maior o ambiente mais diferente se torna a sensação com que percebemos os sons. Será que isso tem alguma coisa a ver com a inteligibilidade?"

Aguardar alguns minutos para os grupos refletirem sobre esta questão.

 Logo após esse momento de reflexão, os RELATORES devem apresentar suas respostas de forma oral aos outros colegas da sala e o professor deve propor uma discussão rápida das mesmas.

Após a discussão das respostas, encaminhar os alunos a uma leitura em grupo da parte teórica do assunto que se encontra no roteiro. O professor deve acompanhar a leitura passando pelos grupos e surgindo as dúvidas o mesmo deve esclarecê-las ao grupo e se o professor achar conveniente, compartilhar com toda sala.

ATIVIDADE 3:

O objetivo desta atividade é de medir o tempo de reverberação utilizando o computador como instrumento de medida de tempo, e comparar os resultados com os da pesquisa de campo. Para isso os alunos irão utilizar o arquivo de áudio gravado com o auxílio do Mp3 player.

Na parte procedimental o MONTADOR, responsável por utilizar o software Audacity deve seguir as orientações abaixo também disponíveis no roteiro 2.

Como sugestão, o COORDENADOR pode ir lendo as instruções do roteiro e anotando as respostas enquanto o MONTADOR vai utilizando o software. O RELATOR vai anotando as dúvidas e dificuldades para a discussão em grande grupo no final desta atividade. Nesta etapa o professor, atuando como mediador deve ir passando pelos grupos e ir acompanhando o andamento das atividades através do preenchimento dos roteiros e dirimindo as dúvidas quanto à utilização do software, das instruções do roteiro ou mesmo da fundamentação teórica que envolve a atividade.

Procedimento:

• Conecte o Mp3player no computador.
• Descarregue o arquivo de áudio gravado pelo grupo do Mp3player para uma pasta especifica no computador.
• Inicie o software Audacity e abra o arquivo de áudio gravado na sala de aula.
• Normalize o sinal de áudio com a ferramenta Normalizar. (Efeitos=>Normalizar).
• Clique na pista de áudio e na opção Áudio, como pode ser visto na figura 2, mude o modo de visualização para =>Forma de onda (dB)

Figura 2 - Mudando a forma de visualização da forma de onda no Audacity. - Figura de autoria pessoal.

• O arquivo de áudio do grupo deve ficar assim.

Figura 3 - Visualização correta da forma de onda no Audacity para medida do tempo de reverberação. - Figura de autoria pessoal

• Selecione o trecho do som direto até a sua intensidade ter caído 60 dB. Meça esse tempo usando a barra de seleção. Siga o exemplo abaixo:

Figura 4 - Exemplo de como utilizar o software para medida do tempo de reverberação - Figura de autoria pessoal.

• Anote todos os tempos medidos para a sala na tabela abaixo.

  SALA

  t1 =  _________

  t2 = __________

  t3 = ___________

  tmédio = ____________

   

• Compare o tempo de reverberação médio encontrado na tabela acima com o calculado usando a expressão empírica de Sabine.

• O professor deve pedir para o RELATOR de cada grupo completar na lousa a tabela do início da aula com os respectivos tempos de reverberação medidos com o uso do computador e logo após realizar uma discussão em grande grupo desses resultados.
• Algumas sugestões de perguntas para nortear a discussão e verificação da aprendizagem.

         -Por que existe diferença entre os resultados encontrados através da fórmula de Sabine e o medido com o software Audacity?

           Resposta esperada: Ao se realizar o cálculo do tempo de reverberação utilizando a fórmula de Sabine só foram levadas em conta as dimensões e características como portas, lousa e janelas e não os alunos, móveis e cortinas dentro do ambiente.

        -Se existir uma diferença grande entre o tempo de reverberação das salas de aula com o da biblioteca, discutir também o porquê desta diferença?

           Resposta esperada: Apesar das salas serem de tamanhos muito próximos, as estantes de livros, cortinas, pessoas, mesas e cadeiras atuam como absorvedores e refletores do som no ambiente alterando assim o tempo de reverberação e aumentando a inteligibilidade da fala.

• O professor deve pedir aos alunos como atividade final a confecção de cartazes com os croquis das salas de aula e os resultados obtidos realizando assim, uma exposição, na forma de mural, dos mesmos para a comunidade escolar.

Aprenda mais sobre REVERBERAÇÃO:

Vídeo e material interessante sovre o assunto no Banco Internacional de Objetos Educacionais: http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/16580, visitado em 01 de novembro de 2012.

BrasilEscola: http://www.brasilescola.com/fisica/eco-reverberacao.htm, visitado em 27 de outubro de 2012.

ColégioWeb: http://www.colegioweb.com.br/fisica/reflexao-do-som--reverberacao-e-eco.html, visitado em 27 de outubro de 2012.

GASPAR, A. Compreendendo a Física. São Paulo: Editora Atual, Vol. 2, 65p., 1a Ed., 2011.

PIETROCOLA, M; POGIBIN, A.; ANDRADE, R.; ROMERO, T. R. Física em contextos: pessoal, social e histórico. São Paulo: Editora FTD, Vol. 2, 428p., 1a Ed., 2010.

Os alunos serão avaliados de acordo com a participação nas discussões feitas na problematização inicial, nas respostas dadas nos roteiros durante a realização das atividades (pesquisa de campo e sala de informática), na discussão em grande grupo no final da atividade bem como na produção dos cartazes para a exposição dos resultados obtidos na atividade.