A nota musical e a física

 

 

 

O som é uma onda (ou conjunto de ondas) mecânicas que se propaga em um meio material, como o ar ou a água. Algumas das características do som mudam de acordo com o meio de propagação, como a velocidade e o comprimento de onda, entretanto a frequência permanece independente e constante durante todo o percurso.

Em uma orquestra, conseguimos identificar os sons de diferentes instrumentos e decifrar de qual deles veio o som. Mas na partitura de cada músico encontramos as mesmas notas. Isso acontece pois as notas escritas na partitura representam uma frequência fundamental que pode ser enriquecida com diversos harmônicos dependendo das características do instrumento. Geralmente, instrumentos de corda apresentam uma vasta gama de harmônicos e, consequentemente, possuem uma onda mais complexa. Os instrumentos com menor número de harmônicos são os de percussão e alguns metais, sendo a flauta doce um dos instrumentos com a sonoridade mais pura entre todos.

Quando a corda de um violão é tocada com uma certa frequência, se a frequência estiver na faixa de 20 a 20.000 Hz, o ouvido humano será capaz de vibrar à mesma proporção, captando essa informação e produzindo sensações neurais, às quais o ser humano dá o nome de som. As ondas com frequência baixa, entre 20 e 100 Hz, por exemplo, soam em nossos ouvidos de forma grave, e sons com frequência elevada (acima de 400 Hz) soam de forma aguda. Nesta situação, podemos imaginar que apenas uma onda percorre a corda e assim obtemos a frequência ouvida. Essa analogia funciona para uma situação ideal, entretanto o que encontramos na prática é uma corda vibrando de forma muito mais complexa, pois um conjunto de curvas senoidais originadas por diversos fatores como a posição em que tocamos, a densidade da corda e o tamanho da caixa do violão, somam-se e, juntas, geram o som que ouvimos.

Pedais de guitarra.

Apesar de diferentes, quando os instrumentos reproduzem uma mesma nota, o som é agradável. Isso acontece pois todas as componentes dessa melodia são compostas por múltiplos inteiros da frequência original. Para entender melhor esse conceito podemos analisar a tabela ao lado, que relaciona as notas e suas respectivas frequências: A nota dó (C) corresponde a frequência de 261,63 Hz, enquanto a nota sol (G) é aproximadamente 392 Hz, que é 3/2 a frequência do dó. Podemos então caracterizar a nota sol como sendo uma harmônica de uma das harmônicas de dó. Mesmo que o som de uma flauta seja diferente do som do violão, quando reproduzem a mesma nota, as frequências que ouvimos são sempre múltiplas inteiras umas das outras, resultando em uma interação harmônica. Deve-se observar, no entanto, que existem instrumentos transpositores, e as notas da partitura do músico devem ser adaptadas para manter a harmonia, resultando que a frequência das notas deve ser observada em uma nova escala previamente descrita.^[1]

Outro fator importante para diferenciar os sons é a amplitude de cada harmônica, ou seja, sua intensidade. Existem instrumentos em que algumas harmônicas tem amplitudes superiores a própria frequência fundamental, tornando o som bem mais grave ou agudo. Com os avanços tecnológicos das últimas décadas, músicos tem desenvolvido novas técnicas para amplificar harmônicos, como é o caso da guitarra, que pode contar com pedais para distorcer o som.