ii.07. O Som: Os elementos Perceptivos

Até aqui, estudamos o som em relação às suas propriedades físicas: sua altura, intensidade, duração e timbre.

Com relação às suas propriedades psicológicas, ou quanto à percepção, o som pode ser:

• um ruído ou barulho: é todo som desagradável ao ouvido;
• um som fonêmico: é o som que forma a palavra falada ou cantada;
• um som musical: é o som que participa da música.

• O Ruído: O ruído ou barulho é um som aperiódico muito complexo e geralmente de bem curta duração, no qual um dos sons parciais pode predominar. Sua altura é indiscernível, em função de sua brevidade. Ruídos, então, são parciais de curtíssima duração.

• O Som Fonêmico: O som fonêmico constitui a voz falada ou cantada. Os fonemas constituem a menor unidade do sistema sonoro da linguagem. Pelo estudo da fonação, sabe-se que a voz pode articular todos os tipos de sons: surdos, sonoros, nasais e orais; são estes sons,
com características diferenciadoras (p. ex., um som vibrante simples alveolar diferencia-se de outro som, que seja vibrante múltiplo alveolar) estudadas pela fonética e pela fonologia, que vem a constituir os fonemas. O canto pode ser ou não acompanhado por sons musicais (música), sendo o canto não acompanhado denominado a capela (a capella).

• O Som Musical: O som musical é o som que participa da música. É evidente que o canto,
principalmente o não acompanhado, constitui um som musical; a voz pode emitir todas as notas musicais, em uma tessitura ou alcance que vai do baixo (nota mais grave) ao tenor (ou contra-tenor) nota mais aguda, ou do contralto (nota mais grave) ao soprano (nota mais aguda), conforme a voz seja masculina ou feminina.
Entretanto, o som musical propriamente dito é o som produzido por instrumentos musicais. Este som é a nota musical. Embora a nota possa ser produzida pelos mais variados tipos de instrumentos (de sopro, corda, etc.), ressoando em cada um com um timbre diferente característico do instrumento, ela é reconhecida sem nenhuma dificuldade pelo ouvido. Uma nota DÓ3, por exemplo, é reconhecida mesmo quando tocada em instrumentos diferentes, com timbres diferentes.

ii.06. O Som: O elemento timbre

Até aqui pudemos reconhecer três parâmetros básicos do som: a frequência, a amplitude e a duração.

Ao observarmos e analisarmos aos pares os parâmetros básicos, encontraremos outros parâmetros que denominamos parâmetros derivados do som. Os pares de parâmetros básicos são:

• Frequência vs Amplitude;
• Amplitude vs Duração;
• Frequência vs Duração.

• Frequência vs Amplitude: É normalmente associado com a idéia de timbre, que será definida mais adiante. Estudamos há pouco a frequência e a amplitude através da onda senoidal, que também é denominada de Onda Pura ou Onda Simples. Mas é impossível encontrar uma onda pura na natureza. Ela apenas pode ser produzida por meios tecnológicos e é representada graficamente assim:

Um som simples é provido por uma onda senoidal simples e, possuindo uma única vibração. Produz um som nítido, de frequência reconhecível e até cantável.

Porém, os sons que usamos para fazer música não são simples, e se parecem mais com desenhos complexos, como os do gráfico abaixo:
O som complexo possue, além da nota fundamental (a nota reconhecível), uma série de sons satélites (ou periféricos), que ficam escondidos dentro do som fundamental. Estes sons satélites são denominados de sons harmônicos. A sequência fisicamente definida desses sons harmônicos é chamada de série harmônica. A séries harmônica parte do som fundamental e vai progressivamente se tornando mais aguda.

Normalmente os harmônicos são de difícil percepção ao ouvido, sendo ocultados pelo som fundamental. Entretanto, um som complexo possui um som fundamental e uma série harmônica.
A série de harmônicos tem uma sequência fixa, determinada pelo Teorema de Fourier.

Todos os sons fundamentais e harmônicos são, em realidade, sons senoidais. Graficamente podemos representá-la assim, sendo o eixo X a frequência e o eixo Y a amplitude:

Note em ambos os gráficos h1 é um som fundamental e possui a mesma amplitude (ou altura), portanto ambos são a mesma nota (qualquer que seja esta nota). Mas cada um dos sons fundamentais possuem combinações diferentes de sons harmônicos, os sons titulados de h2 até h9.

Observe também que os sons fundamentais (h1) possuem maior amplitude que os demais harmônicos, e portanto, serão melhor ouvidos do que seus respectivos harmônicos (h2 até h9).

Partindo desse conceito, podemos dizer, genericamente, que a diferença de timbre ou "cor" entre os sons é dada pela amplitude (altura ou intensidade) da onda dos sons harmônicos (ou pela inexistência de algum deles). Desta forma, o timbre, pelo menos parcialmente, depende do que chamamos espectro harmônico do som.

• Amplitude vs Duração: Quando o parâmetro duração está envolvido, deixamos, evidentemente, de trabalhar com os sons como se fossem uma "fatia" atemporal e devemos analisar o seu comportamento. Assim, a medida que os sons vão se modificando no decorrer do tempo é que consideramos a variação de sua amplitude. Chamamos isto de envelope do som e trabalhamos com quatro parâmetros (ADSR):

1. (A) Attack ou ataque: é a maneira como o som começa. Existem muitos tipos diferentes de ataque: impulsivos (como tocar a corda do violão), progressivos (como uma sirene), etc.

2. (D) Decay ou decaimento: é o modo como o ataque acaba para dar início ao sustain.

3. (S) Sustain ou sustentação: é o "corpo" ou sustentação do som no tempo. Alguns instrumentos tradicionais, como violino ou qualquer um de sopro, possuem, pelas suas próprias caraterísticas, a possibilidade de controle do sustain, porque enquanto o músico os está acionando e mantendo o som, pode controlar a sua duração; o que é impossível no caso de instrumentos de percussão ou de cordas percutidas, como o piano, em que o sustain é mínimo ou inexistente.

4. (R) Release: tomando como exemplo o som do piano, podemos observar que a ressonância produzida pela sua caixa acústica faz com que o som (de ataque impulsivo e grande decay) não "morra" e se mantenha mais um pouco. Essa ressonância é o release, o modo como ele vai desaparecendo.
Podemos representar os quatro parâmetros ADSR pelo gráfico abaixo, sendo X= amplitude de onda e Y= tempo:

É interessante a comparação do envelope de um som com a forma fonética de uma sílaba, por exemplo. Pronuncie as sílabas: PAM, FIM, TÉ, SIS, UAI e tente achar os quatro parâmetros nelas (ADSR).

• Frequência vs Duração: Vamos analisar a evolução temporal da freqüência, ou seja, se o som é estático ou dinâmico. Um som que não possui variação de freqüência é um som estático. Aquele que tem a sua freqüência modificada no tempo é chamado de dinâmico.

Sirene de ambulância: som dinâmico
Despertador eletrônico: som estático

Conclusão: Conceito de timbre

De uma maneira simples podemos dizer que o timbre é simplesmente aquilo que faz com que um som se diferencie do outro, ou a cor do som.
Mas o conceito de timbre é, na verdade, a combinação dos três parâmetros básicos do som: a frequência, a amplitude e a duração. Ou seja, o comportamento de sua altura (freqüência) e intensidade (amplitude) no tempo (duração).

ii.05. O Som: O elemento duração

A duração é o intervalo de tempo durante o qual o som é ouvido, é o tempo durante o qual o som se prolonga, gerando a diferença entre sons curtos e longos.

A voz humana e a Viola são exemplos de duração limitada. Em um órgão, ao contrário, uma nota pode ter uma duração ilimitada.

Os únicos instrumentos acústicos que podem manter o controle da duração do som no tempo que se queira, são os de cordas com arco, como a viola por exemplo, porque não precisa-se respirar nem tocar na corda novamente.

Os de vento dependem da capacidade pulmonar, e os de percussão dependem dos golpes.

O violão necessita, assim como o piano, de um martelo que golpeia as cordas, e só se escuta o som até que a corda pare de vibrar.