Onda + Amplitude + Frequência + Harmônicos = Timbre ?

2016-02-22 - FB

Comecei bem, não é pessoal ?

Meu é Kleber K. Shima e muitos de vocês já devem me conhecer como colaborador das revistas especializadas do setor, das aulas do EM&T, das videoaulas ou dos shows da banda Hot Rocks. Tudo bem com todos?

Já faz um tempo que me tornei endorsee da SANTO ANGELO e, agora, estrearei no blog falando sobre muitas coisas técnicas que, para amantes das guitarras como somos, sempre assombraram nosso entendimento.

Considero o tema que trato hoje como um dos fundamentais para entender o que acontece desde a sua palhetada até o som que chega aos ouvidos do seu público. Não se assuste se coloco agora meu avental de professor de Física para falar um pouco sobre o que é Onda e uma de suas grandezas físicas: a Amplitude. Espero que aproveitem.

A Onda.

O som é uma onda produzida pela vibração de uma fonte de energia e precisa de um meio material para se propagar (onda mecânica). Na maioria das vezes o som é propagado pelo ar, mas também pode se propagar por outros meios, sólidos, líquidos ou gasosos.

Essa Onda, quando sonora, é chamada de Senóide.

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Usemos, como exemplo, uma corda de guitarra, que vibra a partir do momento da primeira palhetada (fonte sonora) gerando uma energia em forma de onda mecânica na corda. Essa energia, gerada pela vibração da corda é “compreendida” pelos captadores que geram uma pequena tensão Elétrica, induzida pela variação do campo magnético criado pela bobina do captador e o movimento das cordas. A tensão elétrica induzida atravessa os circuitos eletrônicos (volume e tone) da guitarra e passa pelo cabo da guitarra (como sempre, SANTO ANGELO) até chegar ao amplificador.

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No “ampli”, alimentado pela corrente elétrica, esse sinal passa novamente pelos circuitos eletrônicos chegando à bobina do alto falante, que vibra o cone, convertendo novamente um sinal elétrico em ondas mecânicas amplificadas. Essas novas ondas percorrem as moléculas de ar em forma longitudinal e chegam até nossas orelhas, vibrando nossos tímpanos que finalmente sensibilizam o sistema auditivo, causando a sensação sonora. Se você quiser saber até quais frequência você ouve, dê uma conferida nesse vídeo (deixe o volume de seu fone de ouvido bem baixo).


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Esses caminhos e transformações físicas parecem até aquelas armadilhas loucas do desenho “Tom & Jerry”, não é mesmo?

Curiosidade: o captador de guitarra faz o papel inverso do alto falante. Enquanto o captador transforma a onda em sinal elétrico para ser amplificado pelo amplificador, o alto falante transforma os sinais elétricos em ondas sonoras amplificadas que vão sensibilizar nossos ouvidos.

Agora, a Amplitude!

Amplitude é a intensidade do som (forte ou fraco).

Quanto maior for a energia da onda, maior será a sua amplitude, ou seja, quanto mais forte você palhetar na corda (ou usar seu pizzicato), maior será a intensidade, a pressão sonora e o volume do som.

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Faça agora um teste: palhete bem forte a corda da sua guitarra. Repare que a energia extra que você ataca o instrumento fará com que a corda vibre com mais intensidade, mas não mudará a afinação (frequência) da nota.

A intensidade do som é medida através da escala chamada Decibel (dB), criada nos primórdios da telefonia, em homenagem a Graham Bell, considerado o inventor do telefone.

A analogia que podemos fazer entre Potência e o Decibel é com o motor de um carro. A potência de um amplificador é como a potência do motor, só que ao invés de cavalos, usa-se Watts.

Os números marcados no velocímetro são a escala de medição que é medida em km/h e no som é medido em dB. Assim como no carro, quanto maior for a potência em cavalos, maior será a velocidade em km/h. No som, quanto maior foi a potência medida em Watts, maior será o volume em dB. Assim como um carro de 100cv não vai apenas até 100 km/h, uma potência de 100W não significará que o volume só chegue a 100dB.

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A relação entre Watt e dB não é linear e sim logarítmica, ou seja, um amplificador de 100W não tem o dobro de volume de um amplificador de 50W. Em Decibéis, um amp de 100W possui apenas 3 dB a mais que um amp de 50W, ou seja, a cada dobro de potência em Watts temos um aumento de apenas 3 dB.

No amplificador de guitarra, a quantidade de volume em dB depende da potência do amplificador e da sensibilidade (pressão sonora) do alto falante.

Vamos usar como exemplo um amplificador de 30W com alto falante de 30W (que é o máximo de potência que o alto falante pode suportar) e sensibilidade de 90 dB:

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A cada metro que nos afastamos do amplificador, o volume é atenuado em 6 dB.

Nunca coloque um alto falante com menor potência do que o amplificador, pois a quantidade de watts indicado no alto falante se refere a potência suportada pelo amplificador sem o risco de queimar.

Tome cuidado com volumes excessivos, pois a perda auditiva nos seus ouvidos pode ser irreversível. Muitos músicos famosos (Pete Townsend, Phill Collins, Eric Johnson, Steve Lukather, Paul Gilbert, etc.) estão parcialmente surdos devido à exposição contínua em altos volumes. Aqui no blog SANTO ANGELO existem vários posts sobre Saúde Auditiva que recomendo fortemente que você os leia e aplique.

Quem utiliza muito fone de ouvido tem mais risco de perder a audição, pois a distância entre a fonte sonora e o nosso ouvido é muito menor. Músicos que utilizam sistemas “in ear” (monitores de ouvido) também precisam tomar muito cuidado. O ideal é sempre usar protetores auriculares feitos especialmente para músicos. Empresas como a UE Ultimate Ears e CTM Clear Tone Monitors produzem produtos que protegem os ouvidos sem abafar o som.

Agora, alguns valores curiosos para você ter ideia de o quanto nossos ouvidos estão expostos:

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Além disso, existem estudos feitos para discutir sobre o tempo de exposição à altos níveis de ruído (isso já foi até tratado melhor aqui no blog, nesse post e também nesse, clique e confira).

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Espero que esse meu primeiro post tenha te ajudado a entender os princípios básicos que culminarão em tantos outros assuntos que tratarei aqui no blog da SANTO ANGELO.

Estou aberto às dúvidas e discussões em minhas redes sociais ou aqui no blog. Sinta-se à vontade para compartilhar comigo suas experiências assim como compartilharei as minhas.

Um abraço!

Kleber K. Shima é professor de guitarra desde 1991, proprietário do Instituto Musical Kleber K. Shima (IMKS), situado em São Paulo, capital. É bacharel em música pela FAMOSP e pela extinta ULM. Professor do Curso de Set Up e Prática de Bandas da EM&T SP. Colaborador da revista Total Guitar Brasil. Possui dois CD’s instrumentais.