Última actualização em 29 de Fevereiro de 2020

Tempo aproximado de leitura: 13 minutos14 de Outubro de 2014

UTILIZANDO UMA PITCH MAIS BAIXA ENTÃO O PADRÃO DE A4=440HZ?

Existiriam várias razões subjetivas que eu poderia dar, como que soa e me parece melhor, mas isso poderia ser apenas uma questão de gosto … Eu também poderia citar vários autores que compartilharam pontos de vista filosóficos e/ou “espirituais”, mas você poderia colocar isso de lado como uma forma de crença, superstição ou religião … ou mesmo “pseudo-ciência” … certo?

Então, vou compartilhar algumas informações gerais sobre som, vibração e ressonância neste artigo do blog e vou tentar explicar quais podem ser os possíveis resultados ao mudar o tom, tanto no som do instrumento como no ambiente (acústica da sala).
Disponho neste artigo os seguintes tópicos:

• SOM, VIBRAÇÃO, RESSONÂNCIA E AUDIÇÃO – INFORMAÇÃO
• VIBRAÇÃO E RESSONÂNCIA DOS INSTRUMENTOS DE CORDAS ACÚSTICAS E ELÉCTRICAS – INFORMAÇÃO
• VIBRAÇÃO DAS PREGAS VOCAIS – INFORMAÇÃO
• VIBRAÇÃO E RESSONÂNCIA DOS INSTRUMENTOS DE SOPRO – INFORMAÇÃO
• INSTRUMENTOS ELECTRÓNICOS E MUDANÇA DE AFINAÇÃO – INFORMAÇÃO
• ENTÃO, PORQUÊ BAIXAR A AFINAÇÃO DO CONCERTO? – CONCLUSÃO

SOM, VIBRAÇÃO, RESONANÇA E AUDIÇÃO

O ouvido humano pode nominalmente ouvir sons na faixa de 20Hz a 20.000Hz (20kHz). O limite superior tende a diminuir com a idade; a maioria dos adultos é incapaz de ouvir acima dos 17 kHz. A frequência mais baixa que foi identificada como um tom musical é de 12Hz (em condições ideais de laboratório). Tons entre 4 e 16 Hz podem ser percebidos através da “sensação de toque” do corpo.

Frequências mais elevadas tendem a ser mais direccionais do que as frequências mais baixas. Frequências baixas, devido à maior distância entre os picos e canais da onda tendem a “curvar-se” em torno de objectos que estão no seu caminho (por vezes mantêm a sua forma). Frequências altas têm distâncias menores entre os picos e canais da onda, são muito apertadas e têm a tendência de “ricochetear” ou ser “refletidas” por objetos em seu caminho.

Resolução de frequência da orelha é 0,9Hz dentro da oitava de C4=256Hz e C5=512Hz. Com outras palavras, mudanças de frequência maiores que 0,9 Hz podem ser percebidas pela maioria. Músicos e engenheiros de som (“ouvidos treinados”) podem captar mudanças de tom menores do que isso. Pequenas diferenças de tom também podem ser percebidas através de outros meios, a interferência de dois tons pode muitas vezes ser ouvida como uma batida.

Som viaja pelo ar, água e matéria sólida, todos exemplos de meios para som. Sem um meio (vácuo: espaço) não há partículas para transportar as ondas sonoras. As partículas vibram a uma frequência específica para cada fonte, chamada de frequência natural. Aço, latão, madeira, (et cetera) têm todas frequências naturais diferentes. Objetos que vibram em suas freqüências naturais causarão ressonância. A maioria dos objectos que vibram têm múltiplas frequências de ressonância.

A frequência de uma onda refere-se à frequência com que as partículas do meio vibram quando uma onda passa através do meio. A freqüência de uma onda é medida como o número de vibrações completas de uma partícula do meio por unidade de tempo. Quando uma onda sonora passa através de um meio, cada partícula do meio vibra com a mesma freqüência. Isto é sensato, pois cada partícula vibra devido ao movimento do seu vizinho mais próximo.

Quando um objeto é forçado a vibrações de ressonância em uma de suas freqüências naturais, ele vibra de forma tal que uma onda de pé é formada dentro do objeto. As freqüências naturais de um objeto são meramente as freqüências harmônicas nas quais padrões de ondas em pé são estabelecidos dentro do objeto. Os objetos são mais facilmente forçados a vibrações de ressonância quando perturbados em frequências associadas a essas frequências naturais.

A ressonância acústica é importante para a audição. Por exemplo, a ressonância de um elemento estrutural rígido chamado membrana basilar dentro da cóclea do ouvido interno, permite que as células capilares da membrana detectem o som. A audição não é um fenómeno puramente mecânico de propagação de ondas, mas é também um evento sensorial e perceptivo; por outras palavras, quando uma pessoa ouve algo, esse algo chega ao ouvido como uma onda sonora mecânica que viaja pelo ar, mas dentro do ouvido é transformado em potenciais de acção neural. Esses pulsos nervosos então viajam para o cérebro onde são percebidos.

A velocidade do som no ar é muito menor do que a da água (e o corpo humano contém, em grande parte, água). Quando o som muda de meio, ou entra num material diferente, ele é dobrado a partir da sua direcção original. Esta mudança no ângulo de direção é chamada de refração. Por causa do ângulo, parte da onda entra primeiro no novo meio e muda de velocidade. A diferença de velocidades faz com que a onda se curve. Isto significa que existe uma diferença de impedância acústica entre o ar e o corpo.

A quantidade de energia que é transportada para além de uma determinada área do meio por unidade de tempo é conhecida como a intensidade da onda sonora. Quanto maior a amplitude das vibrações das partículas do meio, maior a velocidade a que a energia é transportada através dele, e mais intensa é a onda sonora. A intensidade da onda depende, em primeiro lugar, da amplitude da onda, mas também pode depender da frequência. Se o som não é uma frequência única (onda senoidal), então a “sonoridade” depende também da distribuição dos tons do fundamental (o ‘pitch’).

Todos os sons, mesmo o ar, absorvem o som. Um exemplo de ondas sonoras absorventes de ar acontece durante uma trovoada. Quando você está muito perto de uma tempestade, você ouve trovões como uma rachadura afiada. Quando a tempestade está mais distante, você ouve um ronco baixo. Isto porque o ar absorve as frequências altas mais facilmente do que as baixas. Quando o trovão chega até você, todos os campos altos estão perdidos e apenas os baixos podem ser ouvidos. O deslocamento em uma onda média de alta freqüência é mais do que uma onda de baixa freqüência, mais energia é perdida com a freqüência mais alta. Com essa energia perdida, a amplitude geral da onda de frequência mais alta teria diminuído muito mais do que de uma onda de frequência mais baixa.

VIBRAÇÃO E RESONANÇA DE INSTRUMENTOS DE CORDA ACOUSTICAS E ELÉCTRICAS

Quando depenamos ou batemos numa corda de um instrumento de corda esta corda (fonte) começa a vibrar. Ondas de energia sonora então se movem para fora em todas as direções a partir da corda. A corda vibra em todas as frequências presentes no impulso (uma função impulsiva teoricamente contém ‘todas’ as frequências). Aquelas frequências que não são uma das ressonâncias são rapidamente filtradas – são atenuadas – e tudo o que resta são as vibrações harmónicas que ouvimos como uma nota musical. Normalmente uma corda vibratória produz um som cujas frequências, na maioria dos casos, são constantes.
Parte das vibrações geradas pela corda se transferirá através da “ponte”, “peça de cauda” e “pegbox” ou “cabeça” para o corpo do instrumento. Com outras palavras: o próprio instrumento vibrará e ressoará junto com as cordas vibrantes. A tendência de um objecto para forçar outro objecto adjacente ou interligado em movimento vibracional é referida como uma “Vibração Forçada”. No caso da corda da guitarra montada na caixa de som, o facto da área da superfície da caixa de som ser maior do que a área da superfície da corda significa que mais partículas de ar circundante serão forçadas a vibrar. Isto causa um aumento na amplitude e, portanto, no volume do som.

“Ressonância do ar” também desempenha um papel com os instrumentos de cordas acústicas. Os f-holes de um violino, por exemplo, formam a abertura de um ressonador de cavidade (câmara de som de um instrumento) que na curva de ressonância para o Stradivarius mostrado aumenta as frequências próximas à corda aberta D4 a 294Hz. Quanto maior a abertura para a cavidade, maior a frequência (o ar pode entrar e sair mais rapidamente). Uma cavidade de ar exibirá uma única freqüência ressonante. Um volume maior dá uma freqüência menor (mais ar precisa sair para aliviar a pressão de saída).

Usar um sistema de afinação diferente não é incomum entre os guitarristas. Uma das alternativas mais utilizadas é a chamada “E♭ (E-flat) tuning ou D♯ (D-sharp) tuning”. Todas as cordas são baixadas por um semitom (100 centavos). É aqui que o actual padrão de passo A4=440Hz e o “Passo Barroco” de A4=415Hz se juntam (a diferença entre 440Hz e 415Hz é de 101 cêntimos). A razão pela qual vários guitarristas afinados desta forma são um tom / mudança de timbre mais pesado, a possibilidade de usar cordas mais pesadas sem diminuir a capacidade de tocar e/ou maior flexibilidade das cordas (para “pull-ups”) sem perder a compatibilidade com instrumentos afinados de 440Hz. Alguns dos guitarristas mais famosos afinaram sua guitarra desta forma, como Jimi Hendrix e Stevie Ray Vaughan.

Uma mudança de tom semitom (ou mesmo um tom inteiro) não é o que este artigo no blog é sobre, mas é uma informação útil para uma melhor compreensão dos efeitos da mudança de tom.

VIBRAÇÃO DOS FOLHOS VOCIAIS

As pregas vocais, também conhecidas comumente como cordas vocais ou palhetas vocais, são compostas de dobras duplas de membrana mucosa esticada horizontalmente, de trás para frente, através da laringe. Elas vibram, modulando o fluxo de ar sendo expelido dos pulmões durante a fonação. O tom percebido da voz de uma pessoa é determinado por uma série de diferentes factores, sendo o mais importante a frequência fundamental do som gerado pela laringe.
Alguns vocalistas – que experimentaram vários tons – parecem preferir tons inferiores a 440Hz. Para manter um tom estável, as cordas vocais (músculos) precisam de “segurar” a tensão necessária para esse tom em particular. Quanto maior for a tensão nas cordas vocais necessárias, mais difícil será segurar essa tensão. Quando o tom é baixado, a tensão nas cordas vocais também diminui.

VIBRAÇÃO E RESONANÇA DE INSTRUMENTOS DO VENTO

Um instrumento de sopro contém algum tipo de ressonador (geralmente um tubo), no qual uma coluna de ar é colocada em vibração pelo tocador soprando para dentro (ou por cima) de um bocal colocado na extremidade do ressonador. As frequências ressonantes das colunas de ar dos instrumentos de sopro dependem da velocidade do som no ar, bem como do comprimento e da geometria da coluna de ar.

Os instrumentos de sopro de madeira utilizam apenas as primeiras ressonâncias das colunas de ar e dependem da abertura de furos nos lados das colunas de ar para ascenderem em passo.
Os instrumentos de latão empregam um grande número de ressonâncias (harmónicas) das suas colunas de ar e fazem uso de válvulas ou corrediças para alongar as colunas de ar para uma progressão descendente dos passos.

Uma coluna de ar cilíndrica com ambas as extremidades abertas irá vibrar com um modo fundamental de tal forma que o comprimento da coluna de ar seja metade do comprimento de onda da onda sonora. A coluna de ar aberto pode produzir todos os harmónicos. Os cilindros abertos são empregados musicalmente na flauta, no gravador e no tubo do órgão aberto.
Uma coluna de ar cilíndrica fechada produzirá ondas ressonantes de pé a uma frequência fundamental e a harmónicos estranhos. A restrição da extremidade fechada impede que a coluna produza os harmónicos pares. O clarinete consiste de um cilindro fechado aproximado, o que torna a acústica do clarinete bastante diferente dos outros instrumentos de sopro de madeira.|
Uma coluna de ar cónica produzirá a mesma frequência fundamental que um cilindro aberto do mesmo comprimento e também produzirá todos os harmónicos. As colunas de ar cónicas são utilizadas em vários dos instrumentos musicais de sopro de madeira: oboé, fagote, saxofone, e outros.

INSTRUMENTOS ELETRÔNICOS E MUDANÇA DE PITCH

Alterar o tom dos instrumentos musicais eletrônicos como sintetizadores (software) e amostradores (software) tem menos efeito em comparação com os instrumentos acústicos (e instrumentos musicais elétricos). As características físicas (massa, peso, volume e densidade, natureza vibratória do meio, etc.) dos instrumentos electrónicos (o hardware) não desempenham um papel na criação do seu próprio som, os sons “sintéticos” ou “amostrados” dos instrumentos serão gerados exactamente com os mesmos algoritmos.
O único efeito que a mudança de tom pode ter para os instrumentos electrónicos, é quando o som se torna “aerotransportado”, começa a flutuar e “colide” e “interage” com a sala e os objectos que nela se encontram.
!!! O que é importante estar ciente, no entanto, é que é bastante inútil mudar o tom com exatamente um semitom (para 415Hz, o “Tom Barroco”) se você estiver usando instrumentos eletrônicos. Afinal não há mudança de timbre – como mencionado acima – e as freqüências respondendo às teclas ainda são as mesmas (elas simplesmente moveram uma tecla para cima ou para baixo) e assim a freqüência “resposta” de todos os 12 tons, a ressonância com e “reflexão” do som com a sala é praticamente a mesma.

SO, PORQUE BAIXAR A PITCH DE CONCEITO? (CONCLUSÃO)

“O que muda na fonte?” e “Como essas mudanças na fonte afetam o espaço ao redor?”.

MUDANÇAS NA FONTE

Para alguns instrumentistas um tom mais baixo poderia tornar uma performance mais fácil. Um tom mais baixo significaria menos tensão nas cordas de um instrumento (e nas cordas vocais também), para que seja necessária menos “energia” para colocar a fonte “em movimento”. Uma tensão mais baixa em uma corda também significaria que você poderia puxar uma corda mais para cima, com outras palavras, você tem mais flexibilidade para dar um tom mais forte.

Um tom mais baixo também significaria uma possível diferença na resposta de frequência natural, gerando uma diferença na ressonância do próprio instrumento. Devido à mudança de ressonância do instrumento o “timbre” também poderia mudar (também dependendo do material do instrumento e da natureza vibratória desse material).

Frequências baixas não deslocam tanta energia quanto as freqüências altas, mas elas contêm melhor a energia. Baixando o passo a vibração e ressonância (dentro do instrumento e o ar nos ressonadores) poderia durar mais (mais sustentação / maior tempo de decaimento).

OS EFEITOS NO ESPAÇO DE ENTRADA

Como mencionado anteriormente neste artigo sabemos que as altas freqüências tendem a “ricochetear” qualquer coisa no seu caminho, enquanto que as freqüências mais baixas tendem a “dobrar” esses objetos. Mesmo que a diferença entre o uso do Concert Pitch 440Hz ou 432Hz seja relativamente pequena, o “reflexo” do som dos objectos que o rodeiam e da sala (onde a fonte está) é um pouco menor. Isto é mais claro com as frequências hi-end como, por exemplo, chapéus e salpicos de címbalos. Em particular em lugares com muitas superfícies duras (concreto, vidro, etc.) uma (pequena) diferença na reflexão/absorção e ressonância pode ser ouvida. No ar livre, a diferença de reflexão e ressonância entre o uso do Concert Pitch 440Hz e 432Hz não é realmente detectável, embora.

Ao usar sistemas sonoros potentes ou instrumentos acústicos altos, uma parte das vibrações geradas com esse sistema sonoro ou instrumentos podem encontrar ressonância na sala onde o som é gerado. As freqüências naturais da matéria desta sala podem ter ressonância diferente. Afinal, frequências mais baixas geram menos deslocamento de energia do que as frequências altas, portanto um pouco menos de resposta em ressonância das frequências naturais da sala.

COMO PODE VOCÊ IR?

Bem, você poderia tentar 435Hz (Diapason Normal) ou 432Hz … ou mais baixo? Sugiro que comece você mesmo a explorar as opções, no final a música é sobre você se expressar da maneira que mais lhe convém, certo? Eu vou resumir alguns passos baixos usados na história da música, você pode começar sua própria “pesquisa” a partir daí …

O LUGAR HISTÓRICO MENCIONADO MENCIONADO MENCIONADO A4 (EM 360HZ)

Se dermos uma olhada nos últimos séculos, notamos passos tão baixos como A4=360Hz (órgãos de pitchpipe inglês) foram usados. Colocando isso em perspectiva: 370Hz é exactamente a 3 semposições (300 cêntimos) abaixo de 440Hz.

O “BAROQUE PITCH” (A4=415HZ)
Este passo foi comumente usado durante o “período barroco” (1600-1760). 415Hz é 101 centavos ou 1,01 semitom abaixo do padrão atual de 440Hz. Com outras palavras, o Passo de Concerto 440Hz é 415Hz transposto um semitom acima. A4=415Hz como Concert Pitch pode ser uma opção quando se utiliza instrumentos acústicos (devido a diferenças na ressonância e timbre). Ao utilizar instrumentos electrónicos este pitch-shift é inútil (ver informação anterior neste artigo).

O “PITCH CIENTÍFICO” C4=256HZ (A4=430.5-432HZ)
Tão conhecido como também conhecido como pitch filosófico, Sauveur pitch ou afinação Verdi, foi proposto pela primeira vez em 1713 pelo físico francês Joseph Sauveur, promovido brevemente pelo compositor italiano Giuseppe Verdi no século XIX, depois defendido pelo Instituto Schiller a partir dos anos 80. Todas as oitavas de C são um número redondo exato no sistema binário. O passo exacto do A4 depende do Temperamento que se usa. Se você usar o Temperamento de Tom Igual encontramos A4 a 430,5Hz, mas se você usar o Temperamento Pitágico você encontrará A4 a 432Hz. Outros Temperamentos podem gerar resultados diferentes para o tom exato do A4 quando se usa C4=256Hz como Concert Pitch.

O “DIAPASON NORMAL” (A4=435HZ)
Em 1859 (16 de fevereiro), o governo francês aprovou uma lei para definir o Padrão Nacional para A4=435Hz, o único oficial (vinculante da lei) Tom de Concerto Nacional na história gravada.

ARE QUAISQUER DISADVANTAGENS UTILIZANDO UM PITCH MAIS BAIXO?

Infelizmente SIM, existem …
A maior desvantagem de usar um tom mais baixo (ou mais alto) do que o actual padrão A4=440Hz são as dificuldades/questões de afinação que ocorrem quando se usa instrumentos particulares. Nem todos os instrumentos podem mudar o Concert Pitch!!! É importante estar ciente disso quando compondo e produzindo música.

• Se você pretende tocar ao vivo usando um Concert Pitch diferente, então certifique-se de que os instrumentos dos músicos que você convida para o show podem lidar com uma mudança de tom. No artigo do blog “Instruments & Tuning” você pode ler mais sobre isso.
• Se você só compõe e produz para lançar música, então é possível mudar o tom (e o temperamento) na pós-produção para aqueles instrumentos que não lidam bem com a mudança de tom, se todos os instrumentos foram gravados em faixas separadas. Mais informações sobre isso nos artigos: “Como fazer”: Mudando o passo do concerto” e “Como fazer”: Changing the Concert Pitch + Temperament”.

Uma outra desvantagem em usar um Concert Pitch diferente é uma para DJ’s. Misturar faixas que usam diferentes Concert Pitches soa horrível, a dissonância pode ser matadora de humor. Naturalmente os DJ’s podem re-pitch todo o seu repertório (demorado), ou tocar apenas faixas produzidas usando o mesmo Concert Pitch (limita o repertório). Fixar a diferença no Concert Pitch em tempo real não é actualmente (2014) uma solução adequada, nem mesmo com equipamentos modernos de DJ tais como “Traktor” ou “Serato”.

AFTERWORD

Agora, gosto de deixar claro que a diferença entre o actual A4=440Hz pitch standard e o A4=435Hz (“Diapason Normal”) ou A4=432Hz & C4=256Hz como Concert Pitch não será uma diferença de “noite e dia”.

Usar outro (mais baixo) Tom de Concerto como A4=432Hz não é como um “truque de magia” que fará uma peça de música de repente soar grande que se tocada e gravada da mesma maneira mas 8Hz mais alto (a 440Hz) não soaria muito bem. A “intenção” (paixão, energia, etc.) dos artistas e a “maestria” dos músicos e engenheiros de som ainda desempenham o maior papel quando se trata de algo que soa bem.

Um tom diferente poderia criar uma “perspectiva” diferente … Um tom mais baixo (então A4=440Hz) poderia ampliar a sensação de uma “dimensionalidade” estendida na melhor das hipóteses, mas apenas se essa dimensionalidade estivesse lá para começar. 432-Tuning nem qualquer outro Concert Pitch ou temperamento pode “criar” o que não existe para começar com … e isso começa com a própria composição, a história que vai ser contada, e fica de pé ou cai com as realizações do total de artistas envolvidos.

Concert Pitch 432Hz é talvez mais algo que você poderia chamar de “fingerspitzengefühl” … ou seja, para aqueles que têm “ouvido” para ele.

O que realmente muda a forma como uma peça de música soa é a mudança de Temperamento…