P7 – Ondas estacionárias, ressonância e produção da voz
1. Numa onda estacionária numa coluna fechada numa das extremidades
a) O número de nodos é sempre inferior ao número de antinodos
b) O número de nodos é sempre superior ao número de antinodos
c) O número de nodos pode ser igual, inferior ou superior ao número de antinodos,
dependendo do comprimento da coluna
d) O número de nodos é sempre igual ao número de antinodos
2. Na produção da voz
a) As cordas vocais emitem harmónicos de uma dada frequência de vibração
fundamental, cobrindo toda a gama de frequências usadas na fala, e a cavidade
oral iltra essas frequências através dos seus modos de ressonância; estas
frequências constituem as formantes.
b) As frequências presentes no som emitido pelas cordas vocais são filtradas pelas
formantes, que são harmónicos da frequência fundamental de vibração das
cordas vocais.
c) As cordas vocais vibram às frequências de ressonância das cavidades oral e
nasal; estas frequências constituem as formantes.
d) O som emitido às frequências de ressonância da cavidade oral vão induzir as
cordas vocais a vibrar.
3. A movimentação da língua permite variar o comprimento efectivo da cavidade oral.
Se, a partir de uma dada configuração da cavidade oral, se der um aumento de 25% do
comprimento efectivo, estimar que, aproximadamente, a frequência das formantes
a)
b)
c)
d)
Aumenta 25%
Diminui 25%
Aumenta 20%
Diminui 20%
4. Suponha que dois sons 1 e 2 são produzidos exactamente com a mesma conformação
das cavidades oral e nasal mas que as frequências fundamentais de vibração das cordas
vocais dos sons 1 e 2 são respectivamente 150 Hz e 250 Hz. Qual é a relação entre os
sons?
a) O som 2 é mais agudo porque as formantes são a 250, 750 e 1250 Hz, enquanto que
no caso do som 1 são a 150, 450 e 750 Hz
b) Não há diferença nenhuma entre os dois sons porque as frequências das formantes
são as mesmas.
c) A diferença entre os dois sons é pouco nítida: as frequências das formantes são as
mesmas e em ambos os casos as harmónicas da frequência fundamental das cordas
vocais cobrem bem a gama de frequências da fala, até aos 3500 Hz. A única diferença é
que para o som 1 essa gama começa nos 150 Hz e no som 2 aos 250 Hz. Portanto o som
1 deve ser ligeiramente mais grave do que o som 2.
d) O som 2 é claramente mais agudo porque a frequência fundamental das cordas vocais
no som 2 é quase o dobro da frequência fundamental das cordas vocais no som 1.
5. Uma onda estacionária…
a) Tem nodos e antinodos, que se deslocam com a onda
b) É como se fosse uma onda congelada no tempo, ou seja, está sempre igual e
nunca varia ao longo do tempo
c) Tem nodos, onde não há vibração, e antinodos, onde a vibração é máxima
d) Tem nodos e antinodos que não vibram.
6. A movimentação da língua permite variar o comprimento efectivo da cavidade oral.
De acordo com o modelo simples que representa a cavidade oral por uma coluna aberta
numa das extremidades, esperamos que a diminuição do seu comprimento efectivo
e)
f)
g)
h)
Aumente a frequência das formantes
Diminua a frequência das formantes
Não varie a frequência das formantes
Possa aumentar ou diminuir a frequência das formantes
7. Considere de novo o gráfico das curvas de igual intensidade auditiva relativa. Como
se pode ver, a máxima sensibilidade dá-se aproximadamente aos 3500 Hz. No entanto,
pode observar-se também um acréscimo de sensibilidade por volta dos 10500 Hz. A
explicação deste facto é que
a) O canal auditivo é uma coluna de ar fechada numa das extremidades, com 25 mm, e
que funciona como caixa de ressonância.
b) O canal auditivo é uma coluna de ar aberta nas extremidades, com 25 mm, e que
funciona como caixa de ressonância.
c) O tímpano vibra de forma parecida a uma corda e são as harmónicas da vibração
fundamental do tímpano, aos 3500 Hz, que determinam a resposta do ouvido
d) Deve ser mais complexo que isto porque qualquer uma das três possibilidades
anteriores é contraditória com o que se observa no gráfico.
8. A figura ao lado apresenta o audiograma de um
paciente com perda de audição. Este paciente
apresenta:
a) Perda ligeira nos agudos e acentuada nos
graves
b) Perda acentuada nos agudos e ligeira nos
graves
c) Perda ligeira nos agudos e audição normal nos
grave
d) Perda acentuada nos agudos e audição normal
nos graves
9. Com base na figura acima, responda às seguintes questões:
(a) Estime a frequência fundamental da vibração das cordas vocais para os sons mais
graves.
(b) Marque no gráfico, através de linhas verticais, as três formantes principais. Marque a
possível quarta formante. Será importante para a produção da fala?
(c) Suponha que uma pessoa surda não consegue ouvir abaixo de 50 dB. Qual é a gama
de frequências mais afectada pela surdez? Os agudos ou os graves?
10. Sabemos que as cordas vocais emitem uma grande quantidade de harmónicas
quando vibram e que a fundamental pode ser da ordem dos 150 Hz. Se assumirmos um
comprimento das cordas vocais de cerca de 1 cm, qual será a velocidade de propagação
do som nas cordas vocais?
11. Para fazer o som “U” (como em “último”) os lábios contraem-se e aumentam o
comprimento efectivo da cavidade oral. Qual é a relação que se espera (maiores ou
menores) entre as frequências das formantes do som “U” e os valores de referência a
500, 1500 e 2500 Hz?
12. Imagine que daqui a alguns milhares de anos a evolução natural do homem conduz a
um aumento do comprimento da cavidade oral, para um valor médio de 20 cm. Quais
serão as frequências aproximadas das formantes? Os sons em geral tornar-se-ão mais
graves ou agudos?