O Timbre

Finalmente arranjei tempo para redigir mais este artigo. Artigo? Bom. Este texto. não me considero jornalista nem pesquisador para redigir artigo.

Notei uma aclamação pela explicação do timbre. Então vamos lá:
O Som é dividido em 4 partes certo? Altura, duração, volume e timbre.

Hoje o papo é o Timbre, uma coisa bem complicada. Na época da escola, quando aprendi um pouquinho sobre acústica, essa foi a parte que menos compreendi.

O timbre é como se fosse a assinatura dos instrumentos, o DNA de cada instrumento, a impressão digital, etc...

Chamem como quiserem, mas a idéia é a mesma. Cada instrumento tem um timbre único.

Dois violões feitos da mesma árvore pelo mesmo luthier no mesmo dia ao mesmo tempo, sendo tocados pelo mesmo violonista com a mesma técnica na mesma peça irão soar diferentes.

Timbres podem ser parecidos, parecidíssimos, parecidississíssimos, mas nunca serão iguais.

Óbvio que isso aos olhos de uma máquina hipotética que consegue perceber todos os harmônicos no timbre. O nosso ouvido (nossa máquina detectora de harmônicos) não tem tanta qualidade assim, então, para nós, alguns timbres soam iguais. Mas não são iguais.

"Mas malka, que tu ja ta falando de harmônico ae?"

Então:
A altura do som é dada pela sua frequência, que é a quantidade de vezes que a fonte sonora vibra por segundos.
O volume, ou intensidade, do som é dado pelos decibéis, que nada mais é do que a potência da pressão sonora.
A duração, ou sustentação (sustain), é dada pelo tempo que o som dura.
E o timbre é dado pelos harmônicos que compõem o som.

Esses tais de harmônicos terão um texto só deles, mas tentando resumir eles: Harmônicos são frequências primas da frequência fundamental. Digo primas de parentesco, não de matemática.
Por exemplo. Vou usar o lá por ser uma frequência de fácil cálculo.
Lá1 110Hz
seus harmônicos são:
Lá2 220Hz
Mi3 330Hz
Lá3 440Hz
Dó#4 550Hz
Mi4 660Hz


e assim por diante. Pra quem quiser saber um pouquinho mais desses caras e não quer esperar a baboseira do Malka, acessa aqui ó: http://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%A9rie_harm%C3%B4nica_%28m%C3%BAsica%29

Voltando ao timbre: O som dos instrumentos não é puramente a nota fundamental, muito pelo contrário, o nosso querido contrabaixo elétrico quase não tem algumas frequências fundamentais por serem graves demais. O sizão, por exemplo, é composto por muito pouco dos 30 e poucos Hz dele, e muito mais por 60 e poucos, 90 e poucos e 120 e poucos.

O timbre é justamente a composição de intensidade de cada harmônico isoladamente.

Deixa eu tentar desenhar:

http://universe-review.ca/R12-03-wave.htm

Notaram como o piano é mais rico em harmônicos que o clarinete ou o violino? Notaram como o desenho do gráfico em cada um deles é bem diferente? O timbre é basicamente isso que mostra a imagem, mas claro que ali está bem simplificado.

Aqui vai um espectro harmônico de "verdade" do xilofone


Notem como no início há muito mais harmônicos do que no final.
Isso se dá pois o timbre é dividido em partes também.

Ataque: É onde há maior quantidade de harmônicos, pois a energia do som é maior. É o primeiro instante da nota, alguns instrumentos tem o ataque mais proeminente (slap no baixo elétrico), outros tem como se ter controle sobre o ataque da nota (contrabaixo com arco).

Decaimento: Logo após o ataque, a nota sofre uma leve redução na sua intensidade, e também na quantidade de harmônicos. No caso do nosso instrumento, o decaimento é causado pelo atrito da corda com a ponte, o nut(ou traste se não for corda solta, ou a escala se for fretless), o trastejamento (seja ele proporcional ou por falta de regulagem) e também o arrasto do campo magnético do captador na corda de aço.

Sustentação: O sustain pode ser considerado parte do timbre também. Em alguns instrumentos (arcos ou sopros) o sustain pode ser controlado. Não é o caso do baixo elétrico. O sustain do baixo elétrico depende do decaimento, quanto maior for o decaimento, menor será o sustain. Por isso cordas mais altas e captadores mais distantes geram mais sustain.

O único instrumento que se diz conseguir a fundamental pura (somente um harmônico) é o diapasão. (não sei por que, inclusive irei pesquisar depois). Mas isso antes de colocar ele na sua caixinha de ressonância, pois lá a madeira já influencia no timbre dele.

"O que altera esses harmônicos e faz com que cada instrumento seja único?"

Tudo, amigos, tudo.
A madeira, o captador, a posição do captador, o cabo, o amplificador, o dedo do músico, a barriguinha de chopp do baixista, a corda, a escala, a tarraxa, a ponte, as paredes do local, o ambiente, a quantidade de gente na casa de shows, o ouvido de quem ouve... Tudo MESMO.

"Até onde essa alteração é perceptível pelos nossos ouvidos?"

Eu, por exemplo, sei a diferenção entre um captador precision e um captador humbucker, mas não sei a diferença entre mogno e cedro em instrumentos elétricos.

O timbre é único, mas esta mística por trás dele se da por ser muita teoria e pouca prática. E realmente, quantas pessoas não ouvem o luthier falar que o verniz utilizado no acabamento vai estragar o timbre do teu tonantão ein?

Em instrumentos acústicos, a madeira influencia muito mais. Mas no elétrico a ordem (na minha opinião) por influência no timbre é:

A técnica do baixista, a corda utilizada, a posição do captador, o tipo do captador, o pré-amplificador, o falante (ou conjunto de falantes) e depois coisas menos importantes (onde eu ja não noto mais tamanha diferença): madeira do corpo, da escala, o traste, a ponte, a tarracha.

Concluindo. O timbre do instrumento é único, mas nosso ouvido não consegue distinguir tamanha singularidade, somente até certo ponto. O timbre é a composição dos harmônicos, e esses harmônicos são amortecidos ou amplificados por todo material que o som passar (ar, parede, madeira, amplificador), seja ele como sinal elétrico ou como vibração mecânica.

O texto ficou enorme, mas foi de coração.

Até a próxima.

Apêndice
Aqui tem o audio da série harmônica de lá a partir de 110 Hz

Muito interessante, Malka. Não manjo nada de nada dessas partes técnicas, então me esclareceu bastante coisa.

muito bom o texto.parabéns!

Muito bom Malka!

Muito bacana! Parabéns!

Poxa, escreveu um excelente Artigo, Malka! Informação muito valiosa!

Muito bom, parabéns
Nunca me passou pela cabeça essa "companhia" harmônica toda. ...interessante que os harmônicos são 8ªs, 5ªs e até 3ªs maiores sempre em oitavas acima. É o que eu sempre chamei de brilho que acompanha a nota...gosto da presença ativa deles principalmente nas notas graves...corda SI pra mim tem q ter bastante brilho carregado....agora entendi que isso se deve a esse harmônicos citados.
Mudando um pouco o assunto:
Achei interessante o fato da companhia ser uma terceira maior e não menor. Sei lá, pode ser coisa da minha cabeça, mas sempre achei ocidentalismo demais essa coisa de tom maior ser o principal....tipo como aprendemos desde criança, em musiquinhas e em qualquer sequencia falada como se o DÓ fosse a primeira nota principal, sendo que um diapasão de garfo é em LÁ, a primeira letra da cifra é Lá (A), diapasão de sopro com nota única que cantores se baseiam também geralmente são em Lá. Sei lá....só reflexões bobas.

valeu aí pelo acréscimo de informações

Adicionei um Áudio da série harmônica, mas em outro tópico falarei exclusivamente dela

Muito obrigado galera, é bem complicado escrever sobre física de maneira que fique interessante e não massante. E as vezes pode assustar as pessoas. Com o timbre, por exemplo, eu falando que todo timbre é único, e vocês têm a experiência de já terem ouvido timbres idênticos. Espero que entendam que nessa coluna eu usa a visão da ciência, e, como eu mesmo digo no tópico, os aparelhos usados pela ciência sempre irão notar muito mais que nossos ouvidos. Mas no final, o que manda no mundo da música é sempre nossos ouvidos.

Super interessante essas informações