Princípios Básicos Do Som – Capítulo: 1

Comecei aqui no Submusica dando dicas de plug-ins. Iria seguir com alguns tutoriais de sintetizadores, mas achei que seria melhor primeiro explicar como tudo funciona, os princípios básicos, toda parte teórica. Irei dividir em capítulos (ainda não sei qual tamanho que isso vai ficar) todo o conceito dos elementos básicos da “física musical�?.

Pegamos um sino e através de um impacto o façamos vibrar. Esta vibração será transmitida pelo ar até nossos ouvidos, provocando uma sensação, que denominamos de som. Assim o som necessita de um elemento vibrante (sino) e um meio condutor (ar). Quando ouvimos uma música através de um sistema sonoro eletrônico (rádio, toca discos, etc.) o elemento vibrante é o cone do alto-falante e o meio continua sendo o ar. Mas o que é o alto-falante? Trata-se de um conversor de um sinal elétrico em som.
Desta forma, podemos obter som a partir de uma “vibração�? elétrica. É baseado nesta idéia que surgiram os equipamentos para gerarem música eletronicamente, tais como piano/órgão elétricos, sintetizadores, etc.

O som possui algumas características básicas. A primeira delas é a quantidade de energia sonora que nos faz sentir um som alto ou baixo, a qual chamamos de volume. Assim o volume emitido pela turbina de um avião é muito mais alto (mais energia acústica) do que o toque de um celular. O termo volume não é tecnicamente correto, preferindo se usar intensidade sonora.

No exemplo do sino, quando o percutimos, fazemos com que a intensidade saia de zero e vá até o máximo, após isto, este nível vai diminuindo até chegar a zero. Observamos que este fato ocorre nos mais diversos sons.
Imaginamos um instrumento de sopro, e façamos a análise de sua intensidade através da figura 1, abaixo.

Ao assoprarmos, damos início ao som e este vai de zero a um nível máximo. Esta operação é denominada de ataque (attack). Após isto, a quantidade de ar no instrumento tende a ficar constante. Para tal existe então uma passagem do nível máximo (impulso inicial) para um nível constante. Esta passagem chama-se decaimento (decay). O nível constante chama-se sustentação (sustain). O tempo de sustentação é determinado pelo tempo que o músico fica soprando e a intensidade de sustentação é determinada pela quantidade de energia imposta pelo músico através do sopro.

Quando o músico pára de soprar, tem início a relaxamento (release), que corresponde a descida da intensidade até zero. Esta curva completa, que envolve a intensidade é denominada de ADSR. Se o instrumento for, por exemplo, um piano, a figura 1 passa a ter apenas attack e release, ou seja, a tecla bate na corda, esta entra em vibração (attack) e depois vai “parando�? (release). Os pedais do piano que fazem com que o som “pare�? mais rápido (abafando) ou “pare�? mais lento (sustentado), na realidade modificam o tempo de release. Desta forma, tais pedais deveriam ser chamados de pedais de relaxamento e não de sustentação como normalmente são conhecidos.

A outra característica do som é o timbre. É ele que nos permite distinguir um instrumento musical do outro. O timbre, do ponto de vista físico é a forma da onda sonora. Suponhamos dois sons de mesma freqüência como mostra a figura 2, abaixo. Em A temos uma onda senoidal e em B uma onda quadrada. Se ouvirmos estes sons, iremos sentir que o som B é mais agressivo do que o A, é o mesmo que ouvir o som de escapamento de uma moto (B) e de uma flauta (A). Esta diferença é chamada de timbre.

A forma de onda mais suave auditivamente e mais simples matematicamente, é a senóide. As outras formas de onda são normalmente compostas de diversas senóides sobrepostas. Analisemos a onda quadrada da figura 2B através da figura 3, abaixo.

Tomemos uma senóide de freqüência F: Somemos a ela a outra senóide de freqüência 3F(dita 3ª harmônica).
Por exemplo: Se a senóide fundamental tiver a freqüência 500 HZ, a 3ª harmônica terá 3 x 500, ou seja, 1500 HZ.
Da soma, obtemos uma resultante, que começa se aproximar da onda quadrada (fig. 3A). Somemos agora, a 5ª harmônica (5F ou no exemplo 5 x 500 = 2500 HZ).
Obteremos uma resultante maior, próxima da onda quadrada. Se formos somando todos os Harmônicos impares (3F, 5F, 7F, etc.) obteremos finalmente uma onda quadrada.
Assim a onda quadrada, é uma somatória de senóides com valores adquiridos. Com a mesma idéia, poderemos obter qualquer outra forma de onda, a partir de somas de senóides.

Voltemos a figura 2, em A temos uma senóide, por ex. 500 HZ, Este som nos dará uma sensação suave de 500 HZ, 1500 HZ, 2500 HZ, 3500 HZ, 4500 HZ, etc. logo ao ouvirmos esta onda, nos parecerá mais agressiva, pois possui vários sinais senóides tocados ao mesmo tempo. É exatamente esta quantidade de harmônicos e suas proporções (freqüências e ampliadores) que é denominado fisicamente de “série harmônica�? e musicalmente de timbre.

Em breve publicarei o capítulo 2, que terá como assunto: tom e escala musical.

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