O som: Frequências

Last Updated on 3 Abril, 2019 by Ricardo Frade

Todos nós aprendemos na escola que podemos criar todas as cores a partir da combinação do vermelho, azul e verde. Isto é possível porque as diversas cores na realidade são constituídas por um conjunto enorme de cores puras, em que o branco é o expoente máximo, contendo todas as cores. O mesmo se passa com o som. Praticamente todos os sons são constituídos por diversas frequências distintas, e não por uma única. Mesmo uma nota musical tocada por um baixo eléctrico pode ter frequências espalhadas por quase toda a gama audível, embora obviamente as frequências mais graves tenham mais intensidade do que as frequências mais agudas.

A única excepção é o caso das sinusóides que são ondas perfeitas. Na realidade, é possível decompor um som num conjunto de frequências simples, ou, eventualmente o contrário, criar um som com base na soma de diversas sinusóides, tal como acontece nas cores.

Sinusoides

As sinusóides são formas de onda que têm como base o movimento circular, e que podem ser usadas para descrever alguns comportamentos físicos: Movimentos de um pêndulo, energia eléctrica criada num gerador eléctrico, etc. Ao fazermos um movimento circular, vamo-nos afastando e aproximando da linha horizontal. A sinusóide representa precisamente esse comportamento ao longo do tempo.

A figura mostra como se consegue obter uma onda quadrada a partir de sinusóides. Do lado esquerdo, os gráficos representam a variação ao nível do tempo (como a pressão varia com o tempo), e do lado direito estão os gráficos que representam as frequências das sinusóides usadas. Se continuássemos a adicionar ondas sinusóides, a onda ficaria cada vez mais perfeita até ficar completamente quadrada.

Isto significa que uma onda quadrada é constituída por todas estas frequências. Como cada som gera muitas frequências diferentes, é praticamente impossível remover um determinado instrumento (por exemplo, a voz do cantor), de uma determinada gravação – como os instrumentos adicionam tantas frequências ao longo da gama audível (inclusivamente sobrepondo-se umas às outras), não é possível saber exactamente que frequências são de que instrumento.

Em muitos sons, especialmente em sons de cariz musical, existe do ponto de vista da percepção uma frequência principal que se destaca e que se designa por frequência fundamental. A cada uma das frequências adicionais, dá-se o nome de harmónicos.

Por exemplo, no caso da onda quadrada, pode observar-se a frequência fundamental à esquerda (F) seguida dos diversos harmónicos (3F, 5F…). Também é com base na frequência fundamental que os músicos atribuem as notas aos diversos sons. Se um som tiver uma frequência fundamental de 400 Hz, então será um Lá. Um Lá tocado uma oitava acima terá o dobro do valor (880 Hz), e uma oitava abaixo terá metade do valor (220Hz).

No entanto, pode haver sons que não apresentem propriamente uma frequência fundamental, ou seja, em que não existe uma frequência que se destaque. Neste caso, o som não poderá ser identificado musicalmente como uma nota (nenhum músico pode dizer se o som é um Dó, um Ré ou qualquer outra nota). Um exemplo disso mesmo é o som de um tambor. Ninguém diz que o tambor tem o som de um Lá.

No entanto, embora não se consiga atribuir uma nota a esse som, isso não significa que não haja percepção de altura. Se alguém esticar ou der folga à pele do tambor, consegue detectar se o som é mais agudo ou grave. Se o timbre de um som diz respeito à forma de onda, e se a forma de onda diz respeito às diversas frequências que constituem o som, então se mudarmos a intensidade dessas frequências, conseguimos alterar o timbre do som! É precisamente isso que faz um equalizador – altera a intensidade das diversas frequências que constituem o som. Por exemplo, se pegarmos num som de um baixo eléctrico e atenuarmos os agudos, conseguimos obter um som mais acústico e menos eléctrico, ou seja, fazemos alterações no timbre.