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TEMAS EM COGNIÇÃO MUSICAL

REVERBERAÇÃO DO SOM

Marcelo Mello

(retirado do Guia Prático de Sonorização de Palco e de Princípios de Áudio)

Para os conceitos de ondas de compressão e descompressão, freqüências, onda fora de fase, dB, consulte o texto Temas em cognição musical - características do som.

Reflexão - é o princípio básico do comportamento de um som num ambiente fechado. As ondas sonoras saem de um determinado ponto (a fonte sonora) e se propagam em círculos concêntricos até atingir um obstáculo. Aí podem acontecer duas coisas: ou o obstáculo é feito de um material isolante acústico (tecido, fibra etc), e então as ondas serão absorvidas, ou o obstáculo é feito de um material refletor (madeira, concreto etc), e as ondas voltam pelo mesmo caminho de onde vieram (fig.1c-01). Mais ou menos igual ao lançamento de uma pedra numa piscina: ao tocar a água a pedra cria ondas que se espalham até atingirem a borda da piscina. Dependendo de como essa borda for feita, essas ondas podem desaparecer ou voltar para o meio da piscina. 

Fig. 1c-01 - reflexão das ondas sonoras por um corpo acusticamente refletor

Advindo dos conceitos de reflexão e de ondas fora de fase é o conceito de freqüência de ressonância. Mas antes de se falar nele deve-se falar no espaço percorrido por uma onda de som. O som tem uma velocidade no ar de 340 m/s. Se considerarmos que uma freqüência de 440 Hz tem 440 ciclos em um segundo, esses 440 ciclos ocupam um espaço de 340m. Assim, quando tocarmos a nota lá no piano a onda sonora percorrerá 340 m até se comprimir e descomprimir 440 vezes. Qual seria o espaço percorrido por uma única compressão e descompressão? Dividindo 440 por 340 chegamos ao valor de 1.3 metros. Este é então o comprimento que cada onda inteira de compressão e descompressão do ar, na freqüência de 440 Hz, ocupa no espaço.

Assim, teoricamente, se for construída uma caixa de um metro e trinta centímetros, com material acusticamente refletor, e a nota lá for tocada dentro dessa caixa, quando atingir as paredes da caixa o som refletirá, e a onda refletida estará em fase com a onda que está indo na direção da parede. Assim a reflexão se somará ao som normal, e o resultado será um som mais forte (fig.1c-02). É isso então o significado de freqüência de ressonância de um objeto: a freqüência na qual as reflexões de um som dentro desse objeto estão em fase com o som não refletido, freqüência que por isso vai soar mais fortemente dentro desse objeto do que as outras.

É certo, porém que o cálculo da freqüência de ressonância de um corpo não é tão simples, requerendo fórmulas complexas que levam em conta, entre outras coisas, o formato do corpo e a forma com que o som (ar vibrante) penetra por ele. Também por isso, as formas com que um material reflete ou absorve determinados sons dependerá das freqüências do som, e das freqüências de ressonância de cada objeto. Materiais usados para abafar acusticamente um ambiente (ex. cobertores ou mantas) dependerão não só do material, mas também da largura com que são feitos.

Fig. 1c-02 -
A) nas freqüências comuns o som refletido está fora de fase com o som direto;
B) na freqüência de ressonância o som refletido está em fase com o som direto.

Duas experiências amadoras interessante sobre ressonâncias podem ser acessada no endereço http://www.feiradeciencias.com.br/sala10/10_49.asp.

Reverberação: A base da acústica de ambientes também vem do conceito de reflexão do som . Dentro de uma sala fechada com paredes de material mais ou menos refletor, quando um som é emitido ele se espalha por todo o ambiente (acompanhe a fig.1c-03). Para uma pessoa em um ponto qualquer desta sala, o primeiro som a ser ouvido por ela é o som vindo diretamente da fonte sonora (indicado como “direto” na figura). Enquanto isso o som continua se espalhando pela sala, reflete-se nas paredes e vai de encontro ao ouvinte. Algumas poucas reflexões seguem o menor caminho entre a parede e o ouvinte, enquanto muitas outras vão percorrer um caminho maior antes de alcançá-lo (compare as distâncias percorridas entre R1 e R5, na figura). É o conjunto dessas várias ondas que irá formar o som escutado pelo ouvinte: uma soma do som direto (que vem diretamente da fonte sonora) com o som reverberante (refletido). Essa soma dá ao som uma característica única de "vivo", "cheio", própria de ambientes fechados. Para entendê-lo melhor, veja o gráfico da fig.1c-04 e acompanhe a explicação dos vários parâmetros:

Fig. 1c-03 - esquema de acústica de ambientes
 

Fig. 1c-04 - gráfico típico de intensidades de reverberação
 

 

- Som direto - é som que atinge o ouvinte vindo diretamente da fonte sonora, sem ter sido refletida. É claro que, apesar de muito rápido, o som não chega no ouvinte no mesmo tempo em que foi criado. Ele precisa de um tempo para atravessar o ar. Esse tempo pode ser muito curto; considerando a velocidade do ar como 340 m/s, uma onda sonora levará apenas cerca de 50 milisegundos (ms) para atravessar 20 m.

- Primeiras reflexões - é a chegada das primeiras ondas refletidas, que já foram indicadas como o N° 2 da fig.1c-03. São em número de quatro ou cinco e variam de tempo de acordo com a sala, a posição do ouvinte etc. Nas últimas destas reflexões o campo reverberante geral começa a chegar no ouvinte, e por isso elas já não são escutadas tão separadamente quanto as primeiras. Esta fase da reverberação também é chamada de pré-delay.

- Reverb - é a chegada de todas as reflexões dos diversos pontos da sala. Elas chegam em um número muito maior que as primeiras reflexões, e tem um tempo muito menor entre si, quase que infinitamente pequeno, criando um som difuso e "embrulhado".

- Decay - é o tempo que leva todo o processo, às vezes também chamado de R60 (o tempo que a intensidade da reverberação leva para diminuir em 60 dB). É o tempo de decay que determina se uma sala terá pouco nível de reverberação (na gíria da engenharia de som, uma sala "viva") ou muita reverberação (uma sala "seca").

É claro que quase sempre o processo é tão rápido que a diferença entre estes passos se torna pouco perceptível. O tempo considerado bom para conversação entre um som direto e a primeira reverberação é geralmente de 40 ms. Para música esse tempo aumenta um pouco mais, ficando em 70 ms. Quanto ao decay, é a finalidade da sala que determina o tempo apropriado. A maioria das salas de concerto tem um tempo de decay ideal em torno de 1.8 segundos.

O parágrafo anterior acrescentou um novo fator: a qualidade. De fato, a reverberação pode ser benéfica ou maléfica ao som de uma sala. Pouca reverberação deixa o som muito pobre e sem vida (a gíria da engenharia de som é bem apropriada). Muita reverberação (como a encontrada em ambientes muito grandes, como igrejas) deixa o som muito embrulhado, diminuindo a inteligibilidade (ou seja, não se consegue entender o que o padre está falando). Um nível adequado de reverberação ajuda a inteligibilidade e melhora a qualidade do som, dando-lhe um certo "charme".

Um parâmetro importante é a diferença de intensidade entre o som direto e o reverberante. Se o som direto é muito mais alto, quase não se escuta a reverberação. Se não, há o perigo do eco "embolar" completamente o som.

Além disso, há ainda o timbre da reverberação. Essa reverberação vai fortalecer determinadas freqüências e enfraquecer outras, criando um timbre que pode não ter nada a ver com o do som direto.


 

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