Acústica

Belisque uma corda de violão e olhe para ela. Por um instante ela vira um borrão: a corda vai e volta tão depressa que o olho não acompanha. Depois o borrão estreita, e quando ele some, o som some junto.

Acústica é a ciência do som (LACERDA, 1966, cap. XLIII), e é nesse borrão que tudo começa.

Uma vibração

Uma corda em repouso fica reta. Puxe-a para um lado e solte, e ela tenta voltar para onde estava. Só que não para lá: a própria tensão a leva além do ponto de repouso, até o outro lado, de onde ela volta de novo. Cada ida é um pouco mais curta que a anterior, até a corda parar.

Um percurso completo, até um lado, até o outro e de volta, é uma vibração (LACERDA, 1966, cap. XLIII). Uma corda, a pele de um tambor, a coluna de ar dentro de uma flauta e as pregas vocais na sua garganta produzem som do mesmo jeito: vibrando.

Da corda ao ouvido

Uma corda vibrando empurra o ar ao lado dela, e esse ar empurra o ar vizinho. O ar quase não sai do lugar; o que viaja é o empurrão, passado adiante como uma onda sonora. Quando a onda chega ao ouvido, faz o tímpano vibrar no mesmo padrão, e a sensação que isso produz é o que chamamos de som (LACERDA, 1966, cap. XLIII).

O empurrão leva tempo para viajar. No ar, ele percorre cerca de 340 metros por segundo, mais ou menos um quilômetro a cada três segundos. É por isso que o trovão chega depois do relâmpago: a luz chega quase na hora, o som, segundos depois.

Nem toda vibração dá uma nota. Quando o movimento se repete de forma regular, o ouvido escuta um som musical, com uma altura que dá para cantar de volta. Quando é irregular, como numa batida na mesa, o ouvido escuta ruído (LACERDA, 1966, cap. XLIII).

Frequência: o quanto é agudo

O número de vibrações em um segundo é a frequência, medida em hertz (Hz) (LACERDA, 1966, cap. XLIII). Uma corda que completa 440 vibrações a cada segundo soa a 440 Hz.

A frequência decide a altura. Quanto mais vibrações por segundo, mais agudo é o som (LACERDA, 1966, cap. XLIII). Blatter diz o mesmo: a altura, do jeito que a ouvimos, corresponde à frequência que um físico mede (BLATTER, 2007, art. 1).

Uma nota tem sempre a mesma frequência, seja qual for a fonte. O lá que um violino, uma clarineta e um tenor cantam juntos é uma frequência só, produzida por três fontes diferentes (LACERDA, 1966, cap. XLIII).

O fato mais útil sobre frequência, para a música, é o que é uma oitava. Dobre a frequência e você tem a mesma nota uma oitava acima:

Ouvir o trecho

Esses três lás vibram a 220, 440 e 880 Hz. Cada um é o dobro do que está abaixo.

Amplitude: o quanto é forte

Uma corda beliscada de leve e uma beliscada com força vibram o mesmo número de vezes por segundo, e por isso soam a mesma nota. O que muda é o quanto a corda se afasta do ponto de repouso a cada ida. Essa distância é a amplitude, e ela decide a intensidade do som: quanto maior a amplitude, mais forte o som (LACERDA, 1966, cap. XLIII).

Lacerda insiste em separar as duas coisas, e vale repetir: a frequência decide o quanto o som é agudo; a amplitude decide o quanto ele é forte (LACERDA, 1966, cap. XLIII). Uma nota forte não é uma nota aguda, e uma nota fraca não é uma nota grave.

Enquanto uma nota se apaga, a amplitude diminui e a frequência fica onde está. É por isso que a nota do piano vai ficando mais baixa de volume sem desafinar.

Onde a audição termina

O ouvido não capta todas as vibrações. As muito lentas são sentidas como um tremor, não ouvidas como nota, e as muito rápidas simplesmente não se ouvem. Os livros dão limites diferentes:

Fonte	Som mais grave	Som mais agudo
Lacerda	32 vibrações por segundo	8.200 vibrações por segundo
Med	16 vibrações por segundo	cerca de 4.100, o mais agudo que o ouvido ainda identifica como nota

Os números diferem em parte porque respondem a perguntas diferentes. Lacerda dá o que o ouvido normalmente percebe (LACERDA, 1966, cap. XLIII); o limite de cima de Med é o som mais agudo que ainda se reconhece como altura musical, e o de baixo é o produzido pelo maior tubo do órgão (MED, 1996, cap. XXXVIII). Hoje, a faixa costuma ser dada como de cerca de 20 Hz a cerca de 20.000 Hz para ouvidos jovens, e ela encolhe no agudo com a idade. Acima de alguns milhares de hertz ainda se ouve som, mas dizer que nota é fica difícil, e é esse o ponto de Med.

Um lá combinado

Se cada orquestra afinasse por uma referência diferente, a mesma peça soaria mais aguda numa cidade do que em outra. Por isso os músicos combinam uma nota e uma frequência para afinar, e um pequeno instrumento que a produz, o diapasão (LACERDA, 1966, cap. XLIII).

A nota combinada é um lá. Lacerda a dá como 435 Hz, o padrão mais antigo (LACERDA, 1966, cap. XLIII). Med dá 440 Hz, o padrão adotado internacionalmente no século XX, e registra que algumas orquestras afinam mais alto, a 442 ou 444 Hz, para um som mais brilhante (MED, 1996, cap. XXXVIII). É o lá de 440 Hz que os afinadores eletrônicos usam de fábrica hoje.

O que vem depois

Uma nota de verdade quase nunca é uma vibração só. Uma corda vibra inteira e, ao mesmo tempo, em metades, terços e quartos, e cada uma dessas vibrações menores acrescenta um som mais agudo e fraco. Blatter descreve o resultado como muitas ondas simples somadas (BLATTER, 2007, art. 1), e é essa mistura particular que dá a cada instrumento a sua cor. Essa mistura é a série harmônica.