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A mecânica do som Entre em uma sala que só tenha uma porta de entrada e uma janela tipo janela com duas partes que se fecham. Deixe a porta e a janela serradas. Vá até a porta e faça um pequeno movimento com a mesma. Verá que a janela também se movimentou no mesmo sentido. Faça vários movimentos curtos e verá que janela o faz também exatamente como está sendo feito na porta. Agora ligue um ventilador na sala na potência máxima e repita a operação. Verá que, independente do ventilador estar ligado ou não, a janela se movimenta do mesmo jeito. Este movimento feito na porta e sendo repetido pela janela chamamos de vibração. Vibrar a camada de ar que nos cerca é o mesmo que balançá-la. É provocar movimentos que a levam para frente e a tragam de volta no sentido de repouso. Vibração é diferente de vento. O vento muda a massa de ar de lugar mas não cria vácuo. No lugar de uma massa de ar entra outra quantidade de ar de igual tamanho. Nem maior, nem menor. No nosso meio não é possível criar espaço vazio nem comprimir a massa de ar. Podemos provar isto com uma seringa de injeção. Por menor que seja, não permite que criemos um vácuo dentro dela e nem que comprimamos facilmente o ar em seu interior. Isto prova que a massa de ar que nos circunda tem tamanho fixo e exato não permitindo alterações em seu tamanho (densidade). A desta massa tem tudo a ver com a pressão atmosférica ou seja, a densidade é maior em locais mais baixos e menor em locais muito altos. Mas para a mecânica do som não faz diferença. Graças à densidade do ar, um pequeno movimento feito em pontos longe de nós pode ser percebido pelos nossos tímpanos porque provocou uma vibração ou pequeno balanço na massa de ar. A cada vez que o ar balança e volta em seu estado de repouso chamamos de freqüência. A freqüência é medida pela quantidade de vezes que ocorre por segundo. No exemplo da sala fechada, quando balançamos a porta uma vez por segundo dizemos que a freqüência é de 1 hertz. Se balançarmos a porta 10 vezes por segundo, 10 hertz e assim sucessivamente. Além da freqüência, outra característica do som é a amplitude. Amplitude é o tamanho do movimento feito na porta. Logicamente necessitará de aplicar mais força no braço para se conseguir um movimento maior da porta (energia). Quando o movimento é muito grande, pode causar um forte vento que vai e volta. Toda vez que se provoca o movimento na massa de ar em repouso, esta é empurrada para frente que, por sua vez, provoca um movimento contrário buscando o repouso. O movimento para frente é chamado de ação e o movimento contrário, refração. A refração volta com tanta força em direção contrária à ação que acaba passando do ponto de repouso e fica vibrando até encontrá-lo. Este movimento acaba gerando amplitudes que vão ficando cada vez menores até o repouso (silêncio). Freqüência Freqüência é qualquer movimento provocado na massa de ar que nos rodeia. Pode ser percebido facilmente por um dos nossos órgãos dos sentidos que é a audição. A audição existe para que nos defendamos de predadores que não percebemos pela visão, olfato ou pelo tato. Um graveto seco tem suas moléculas bastante agrupadas. Quando estas se separam, provoca um movimento brusco. Este movimento provoca vibrações na atmosfera. Esta vibração chega até nossos tímpanos e, em frações de segundo deduzimos que pode estar vindo um animal em nossa direção. Logo, tratamos de nos defender. Nossa voz também provoca este movimento na atmosfera. Nossas cordas vocais são duas pregas que ficam no caminho do pulmão. Quando resolvemos falar, juntamos estas duas pregas "dificultando" a saída do ar dos pulmões. Ao forçarmos a passagem do ar através das duas pregas vocais, estas vibram uma contra a outra causando um movimento de ir e vir. Este movimento passa pelos canais respiratórios e faz vibrar a atmosfera à nossa volta. Com toda a força aplicada para que as cordas vocais vibrem (amplitude), não são só as cordas vocais que vibram. O movimento é transmitido para os orgãos que circundam as pregas vocais fazendo com que o som dascordas vocais se amplifique (acústica). Acústica Pegue uma régua de madeira e amarre um fio de aço de uma extremidade à outra. Coloque um calço debaixo de cada extremidade do fio de aço para que fique ligeiramente suspenso e possa vibrar livremente. Toque o fio de aço. Este, em seu movimento de vai-vem, fará com que a atmosfera vibre ao seu redor, porém em pequena proporção porque é muito fino. A quantidade de ar que consegue empurrar é pequena. Mas a vibração não ocorre somente no fio de aço. Ela é transmitida para o corpo em que está apoiada assim como ocorre com nossas pregas vocais. Se pegarmos esta régua e a apoiarmos em uma superfície maior, esta fará vibrar uma massa maior de ar, fazendo com que possamos perceber melhor as vibrações da do fio de aço. Os instrumentos musicais são construídos de forma que sua acústica proporcione vibração sonora suficiente para que o ouçamos bem. No violino a freqüência é produzida pelo atrito do arco nas cordas. Quando o atrito é menor que a tensão das cordas, esta desliza no arco voltando ao seu estado de repouso e é novamente puxada pelo arco. E assim, com este movimento sucessivo e repetitivo acaba produzindo uma freqüência uniforme que percebemos como sendo uma nota musical. O movimento de vai-vem da corda é amplificado pelo corpo do violino para que possamos ouví-lo bem. Microfone Quando ouvimos uma nota musical, nossos ouvidos imitam o movimento da fonte sonora, isto é, ao ouvirmos um violino, nosso tímpano faz o mesmo movimento de vai-vem da corda deste. É um processo de leitura e interpretação dos movimentos que acontecem à nossa volta. Depois da descoberta da eletricidade foi possível grafar os sons. Depois que descobriram que uma mistura de carvão e outros minerais reagem às freqüências sonoras gerando uma pequena quantidade de energia a cada freqüência e amplitude, descobriu-se o microfone. A energia gerada pelo microfone é tão pequena que tem que ser ampliada muitas vezes para que movimente um auto-falante. Auto-falante O auto-falante repete exatamente o mesmo movimento de vai-vem de nossas cordas vocais, cordas do violino etc, porém com amplitude bem maior para que vibre maior quantidade de ar e atinja o ouvido de um número maior de pessoas. Após conseguir que o auto-falante se movimente imitando a fonte sonora ficou fácil grafar o som. Bastava que se desenhasse o movimento feito pelo auto-falante para que fosse reproduzido fielmente.Assim foi feito em rolo. LPs e CDs Uma agulha fazia sulcos em um rolo de cera enquanto este girava. Depois era só fazer no sentido contrário, isto é, fazer com que a agulha passasse novamente pelos sulcos criados e tinhamos a exata sensação de estarmos ouvindo o som original. Assim foi feito até chegar aos lps em que os sulcos eram desenhados em círculo, no sentido horizontal, começando pela extremidade rumo ao centro. O som ainda não era dos melhores porque o processo ainda era mecânico. Bem arcaico. Com a chegada do som digital chegamos mais próximos da qualidade exata. É possível ver a onda (sulcos), alterar, corrigir, melhorar a qualidade sonora ou retirar freqüências indesejáveis. Os sulcos passaram a ser linhas que sobem e descem simulando o movimento de vai-vem do ar à nossa volta. Um pequeno traço adicionado à onda percebemos como um ruído indesejado, algo ameaçador. Temos simpatia por freqüências bem organizadas que dão a sensação de equilíbrio e harmonia. Não gostamos de movimentos bruscos. Amplificador ou Potência Depois da fonte sonora que pode ser música ao vivo ou gravação, este é um processo muito importante. Temos que fazer com que a massa de ar que circunda a platéia vibre ao ponto de entenderem bem nitidamente o que acontece no palco. O amplificador faz o movimento da porta (início deste texto). As feqüências baixas (baixo, bumbo, surdo) exigem muita potência (energia). O auto-falante tem que fazer um movimento muito grande para frente e para trás para que vibre grande quantidade de ar. Se o amplificador é fraco, a platéia vai reclamar para aumentar o volume (amplitude: movimento do auto-falante para frente e para trás). Isto exige que uma grande quantidade de energia elétrica seja liberada para que o auto-falante seja jogado para frente e para trás. O amplificador sendo fraco sentirá fadiga gerando uma freqüência diferente da que está sendo gerada causando descontentamento geral. A potência poderá queimar seus componentes por estar trabalhando acima de sua normalidade.
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