O que nos faz distinguir uma voz de outra?

Você já parou para pensar o que nos faz distinguir a voz de uma pessoa da voz de outra? E como conseguimos identificar diferentes instrumentos musicais que estão tocando a mesma nota?

Com treinamento musical, é possível inclusive distinguir diferentes marcas e qualidades de um mesmo tipo de instrumento musical, e identificar vários instrumentos sendo tocados simultaneamente em um concerto. A característica musical que nos permite distinguir todos estes aspectos é o timbre.

Música, acústica e psicoacústica

Algumas características do som podem ser facilmente traduzidas entre o “musiquês” e o “fisiquês”. Por exemplo, quando falamos sobre altura, em música, estamos nos referindo à frequência fundamental da nota que está sendo tocada. Quando falamos sobre intervalo, estamos nos referindo à relação entre as frequências fundamentais de duas notas, que geralmente são representadas por frações (no caso de afinações naturais) ou por produtos de frequências por números reais. Quando pensamos em “volume”, estamos nos referindo subjetivamente ao nível de pressão sonora. Mas quando falamos sobre timbre, as coisas ficam mais complicadas. É comum escutarmos e lermos em sites de divulgação científica que o timbre é o “formato da onda”. Mas o que isso quer dizer?

As grandezas que mencionamos, a frequência e o nível de pressão sonora, podem ser tanto medidos fisicamente, através do uso de microfones, quando avaliados em termos perceptivos, ou seja, perguntando-se a voluntários o “quão alto” ou “quão intenso” diferentes amostras sonora soam para eles. Com um número suficiente de voluntários e uma boa estatística, é possível encontrar padrões entre humanos com audição normal, e a ciência que estuda estes fenômenos é a Psicoacústica.

Figura 1 – O que nos faz distinguir diferentes instrumentos e vozes?.

Investigando o timbre

A fim de se estudar a percepção de timbre, vários modelos psicoacústicos foram propostos nas últimas décadas. Entende-se que o timbre é um conjunto de vários atributos auditivos, e portanto tem sido utilizadas modelagens multi-dimensionais, que são bastante úteis na síntese sonora utilizada em instrumentos musicais eletrônicos ou mesmo em música composta e executada com uso de computadores, além de trazer pistas sobre como nosso cérebro processa a música [1,2], ramo da neurociência que tem demonstrado cada vez mais ser extremamente complexo e interessante.

A composição espectral do som, ou seja, quais frequências fazem parte de determinada nota, e as proporções entre as amplitudes destas frequências, é uma das características mais importantes do timbre. Além disso, o fluxo espectral, ou seja, a forma como a composição espectral varia ao longo do tempo durante a execução de uma nota, também é fundamental para definir o que chamamos de timbre do instrumento [2].

Além destas características, e de muitas outras que podem ser estudadas e associadas ao termo guarda-chuva “timbre”, existe aquela que chamamos de “tempo de ataque”, que é o tempo entre o início da execução de um som até a identificação do mesmo, e que varia consideravelmente entre um instrumento e outro. As batidas percussivas, por exemplo, possuem um tempo de ataque inferior ao tempo de ataque das notas executadas por um violino [2].

Tempo de ataque – Testando seu ouvido

Quando o chamado “envelope” inicial do ataque é retirado artificialmente, nossa percepção de timbre pode ser consideravelmente alterada. E você, será que percebe a diferença entre pares de notas com e sem o tempo de ataque? Que instrumentos foram tocados? Em quais deles a diferença fica mais evidente quando o tempo de ataque é artificialmente retirado? clique aqui para descobrir. E conte para nós nos comentários! Aviso: Ajuste o volume antes de reproduzir.

Referências

[1] Thoret, E.; Depalle, P.; McAdams, S. (2017), Perceptually Salient Regions of the Modulation Power Spectrum for Musical Instrument Identification. Front. Psychol. 8:587. DOI: 10.3389/fpsyg.2017.00587. Disponível aqui.

[2] McAdams, S. (2012), , Musical Timbre Perception , capítulo em The Psychology of Music. Editado por Deutsch, D.; Terceira edição, Academic Press.

Créditos da figura
Figura 1 – Julia Freeman-Woolpert

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