Como o som é feito: altura, intensidade e timbre

Tudo neste site gira, no fim das contas, em torno da altura — que nota é, a que distância está de qual outra nota. Vale gastar uma lição com a origem da altura, porque a altura é apenas uma de três coisas que um som tem, e as outras duas vivem sendo confundidas com ela.

Um som é algo vibrando

Um som começa com algo se movendo para lá e para cá: uma corda, uma coluna de ar dentro de um tubo, a pele de um tambor, suas cordas vocais. Esse movimento empurra o ar ao redor, o empurrão viaja para fora como uma onda de pressão um pouco maior e um pouco menor, e seu tímpano se move junto com ela. Esse é todo o mecanismo.

Pare a vibração e o som para junto — que é exatamente o que acontece quando você põe a palma da mão num prato de bateria soando, e é por isso que uma nota num instrumento real vai morrendo em vez de durar para sempre: a vibração perde energia a cada ciclo.

Altura: com que rapidez ele vibra

Quantas vezes por segundo a coisa vai e volta é a sua frequência, medida em hertz (Hz), e a frequência é o que seu ouvido interpreta como altura. Vibração mais rápida, nota mais aguda. O Lá pelo qual as orquestras afinam tem 440 vibrações por segundo; o Lá uma oitava abaixo tem 220, e o Lá uma oitava acima tem 880.

Você pode mudar esse número de propósito, e o violão é o lugar mais claro para ver isso acontecer. A quinta corda solta soa Lá. Pressione-a na terceira casa e só a parte da corda entre o seu dedo e o cavalete continua livre para se mover:

Esse comprimento menor vibra mais rápido, então a nota é mais aguda: presa na terceira casa, a quinta corda soa Dó. Toda maneira de mudar a altura em qualquer instrumento se reduz às mesmas três alavancas — comprimento, tensão e peso. Estique mais uma corda e ela sobe, que é o que a afinação faz; use uma corda mais grossa e ela desce, e é por isso que as cordas graves do violão são as mais gordas.

Intensidade: com que força ele vibra

A intensidade é uma medida diferente do mesmo movimento: não com que frequência ele acontece, mas quão longe a corda viaja a cada vez. Toque a mesma corda com mais força e ela oscila mais amplamente, empurra o ar com mais força e chega mais forte ao ouvido. A frequência não mudou nada.

Essa é a distinção que mais se embaralha, e vale ser direto: altura e intensidade são independentes. Uma nota aguda pode ser quase inaudível e uma nota grave pode ser ensurdecedora. Se um professor pede uma nota mais aguda e você toca a mesma nota com mais força, você respondeu a outra pergunta.

Timbre: todo o resto

Toque a mesma nota, na mesma intensidade, num piano e num violão. Ninguém confundiria os dois. O que quer que os diferencie é o timbre, e é a propriedade que carrega a identidade de um instrumento ou de uma voz.

O timbre existe porque quase nada no mundo físico vibra de um único jeito simples de cada vez. Uma corda real vibra ao longo de todo o seu comprimento e em metades e em terços, tudo ao mesmo tempo, e os tons extras que vêm desses movimentos simultâneos são o que seu ouvido lê como “violão” e não como “piano”. Quão forte é cada um deles, e com que rapidez cada um morre, é a impressão digital do instrumento.

Você já ouviu este site fazer isso. Os quatro instrumentos daqui não são gravações; cada nota que você ouve é calculada na hora a partir de um modelo de como aquele instrumento de fato produz som — uma corda pinçada para o violão, uma corda friccionada pelo arco para o violino, uma pilha de tons simultâneos para o piano. Eles são construídos de formas diferentes porque precisam ser: um único método de gerar som não consegue produzir quatro timbres.

Por que este curso é quase todo sobre altura

Das três, a altura é aquela sobre a qual a teoria musical é construída. Melodia é uma sequência de alturas, harmonia é alturas soando juntas, e uma escala é uma seleção delas. Intensidade e timbre importam enormemente para como a música soa e emociona, e quase nada para como ela é analisada — um acorde é o mesmo acorde tocado suavemente num órgão ou martelado num piano.

Então o resto deste site vai falar de altura quase a ponto de excluir as outras duas, e isso é um recorte deliberado, não uma afirmação sobre o que importa na música.

Erros comuns a evitar

• Usar “mais alto” no sentido de “mais forte”. São propriedades separadas de um mesmo som, e todo instrumento consegue mudar uma sem mexer na outra.
• Achar que a altura depende só do tamanho. Uma corda curta e fina é aguda, mas uma corda longa muito esticada pode ser mais aguda que uma curta e frouxa. Comprimento, tensão e peso contam todos.
• Tratar o timbre como enfeite. É por causa dele que você consegue identificar um instrumento dentro de um conjunto, e a próxima lição mostra que ele vem da mesma física que decide quais intervalos soam consonantes.