Toda a beleza sonora em cinco conceitos

A tecnologia tem uma meta quase inalcançável: reproduzir o som gravado com a máxima fidelidade. Isso significa registrar com absoluta perfeição as cinco qualidades fundamentais do som: altura, intensidade, duração, timbre e relação sinal-ruído. Vale a pena rever esses conceitos básicos de áudio. Examinemos cada um deles.

Ethevaldo Siqueira, O Estadao de S.Paulo

06 de setembro de 2009 | 00h00

Altura refere-se à frequência que cada som produz. Sons graves são os que resultam de vibrações de baixa frequência, enquanto os sons agudos são os produzidos por altas frequências. A unidade de frequência é o Hertz (Hz), que significa um ciclo ou uma vibração por segundo. Embora não haja uma classificação rígida, são considerados sons graves aqueles situados na faixa que vai de 20Hz a 200 Hz. A faixa dos sons médios situa-se entre 200 Hz e 2 kHz. Acima de 2 kHz até 20 kHz, situam-se os sons agudos. Acima dessa frequência, estão os ultrassons, inaudíveis para o ser humano.

Teoricamente, o limite inferior da audição humana situa-se em 20 Hz, enquanto o limite superior aceito é de 20 kHz. Esses limites são teóricos porque, na realidade, raríssimas pessoas percebem sons acima de 15 kHz. Crianças e habitantes das áreas silenciosas da zona rural são os que têm maior acuidade auditiva para as frequências elevadas. O cão ouve ultrassons de até 50 kHz. Os morcegos, de até 150 kHz.

E intensidade?

Quando dizemos que um som é forte ou fraco, estamos falando de sua intensidade. Sons fortes têm grande energia. Os sons fracos, obviamente, têm pouca energia. Em música ou em acústica, então, não se deve confundir som alto com som forte, nem som fraco com som baixo, porque alto significa agudo; e baixo quer dizer grave.

Para se representar a amplitude da energia sonora perceptível por nossos ouvidos seria necessária uma escala aritmética que começasse no grau 1, para o som audível de menor intensidade, e fosse até 1 bilhão, para os de maior intensidade. É por isso, que se mede a intensidade sonora com uma escala logarítmica. A unidade de medida da intensidade sonora é um decibel ou dB, um décimo do Bel, unidade cujo nome foi dado em homenagem a Graham Bell, o inventor do telefone.

Duração é o tempo que as vibrações permanecem audíveis. Do ponto de vista da duração, as notas musicais podem ser curtas ou longas. Num compasso quaternário, a semibreve representa a duração de 4 tempos; a mínima, 2 tempos; a semínima, um tempo; a colcheia, meio tempo (1/2); a semicolcheia, um quarto (1/4); a fusa, um oitavo (1/8); a semifusa, um dezesseis avos (1/16).

Timbre é a qualidade que nos permite distinguir sons de mesma frequência produzidos por fontes sonoras diferentes. Desse modo, podemos diferenciar, por exemplo, uma nota lá-3 de um violino, de 440 Hz, da mesma nota lá-3 de uma flauta, de um clarinete ou de um piano. As três têm a frequência de 440 Hz, mas sons harmônicos diferentes.

Os sons gravados num Super Audio CD cobrem uma gama de frequências que começa abaixo de 20 Hz e vai até 100 kHz. No DVD Audio, chega a 192 kHz. Que sentido prático têm as frequências de 100 kHz ou superiores, se o ouvido humano não ouve nada acima de 20 kHz? É verdade, mas, os ultrassons, em especial os sons harmônicos, embora sejam inaudíveis para o ouvido humano quando emitidos isoladamente, são os responsáveis pela representação fiel do timbre e do realismo sonoro que buscamos. O primeiro harmônico tem frequência dobrada em relação à nota ou som musical básico. O segundo harmônico tem uma vez e meia. Outros harmônicos, com frequências duplas, triplas ou quádruplas do som fundamental, mesmo quando inaudíveis, atuam sobre o timbre do som resultante.

E relação sinal-ruído?

A maior ou menor nitidez que nosso ouvido percebe um som depende diretamente da relação entre a intensidade do sinal sonoro e a intensidade do ruído de fundo. A isso se chama relação sinal-ruído. A sensibilidade do ouvido humano é extraordinária.

Imagine que você esteja numa sala tão silenciosa a ponto de lhe permitir ouvir o ruído de uma mosca que voa. Nesse caso, a energia sonora que lhe chega ao ouvido é 1 bilhão de vezes menor do que aquela que o atingiria se estivesse a 15 metros ao lado de uma pista de aeroporto, durante a decolagem de um avião a jato moderno e poderia causar dor nos tímpanos.

Pois bem, nessa sala totalmente silenciosa, temos a melhor relação sinal-ruído. Nela, podemos não apenas cochichar, como ouvir com a máxima nitidez até o zunido das asas de um pernilongo.

Imagine agora que estejamos tentando conversar numa danceteria em que o DJ eleva o volume ao nível máximo. Teremos que berrar para sermos ouvidos. E quando a música para de repente, percebemos que o quanto estamos gritando.

Todo equipamento, disco, fita ou meio de gravação, por melhor que seja, introduz algum ruído de fundo. Nos melhores discos de vinil, a relação sinal-ruído é de 62 a 66 dB, enquanto os melhores CDs variam de 90 a 93 dB. Já os Super Audio CDs e DVDs Audio asseguram uma gama dinâmica de 120 dB, ou uma pureza sonora inigualável para o ouvido humano.

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