Um instrumento musical que dependa da vibração de corda, de madeira, de metal etc, ao emitir o som correspondente a uma única nota musical, esse som é, na verdade, composto por um conjunto de outros sons simultâneos.
NOTA FUNDAMENTAL
Desse conjunto de sons simultâneos, o que é mais bem identificado é o som da nota principal ou também chamada de nota fundamental.
HARMÔNICOS OU SOBRETONS
Os demais sons que compõe esse conjunto de sons simultâneos são chamados de sons harmônicos ou de sobretons. Os sons harmônicos são os múltiplos inteiros obtidos a partir do som correspondente à nota fundamental. Por exemplo: Uma nota “F” emitida, tem como harmônicos: 2F, 3F, 4F e assim por diante. O harmônico 1F é a própria fundamental. O som da nota fundamental (F) é o som mais audível desse conjunto e os sons harmônicos tem intensidade menor, diminuindo gradativamente à medida que o fator de obtenção dos múltiplos aumente. Como mostra a tabela abaixo:
NOTA
HARMÔNICO
INTENSIDADE
F
fundamental
a de maior intensidade
2F
primeiro harmônico
intensidade menor que F
3F
segundo harmônico
intensidade menor que 2F
4F
terceiro harmônico
intensidade menor que 3F
Para ouvidos menos treinados, os sons harmônicos podem não ser identificados, mas podem ser sentidos, levando o ouvinte a notar algo diferente naquilo que se está ouvindo.
DESARMÔNICOS
Os múltiplos não-inteiros (fatores diferentes de 1, 2, 3, 4 etc) são chamados de parciais ou sobretons desarmônicos. O fator de obtenção das harmônicas e parciais é que conferem timbres diferentes para os instrumentos (apesar de não serem comumente detectados por um ouvido humano não treinado), e são as trajetórias separadas dos sobretons de dois instrumentos tocados em um intervalo que permitem a percepção de seus sons como separados. Os sinos possuem parciais perceptíveis mais claramente do que a maioria dos instrumentos.
OBTENDO HARMÔNICOS
Em muitos instrumentos musicais, é possível se produzir harmônicas superiores sem a nota fundamental estar presente. Em um caso simples, como em uma flauta doce, isto tem o efeito de elevar a nota em uma oitava; porém em casos mais complexos, outras variações também podem ocorrer. Em alguns casos isto também modifica o timbre da nota. Este é parte do método normal para a obtenção de notas mais altas nos instrumentos de sopro.
Num instrumento de cordas, se beliscarmos uma delas com um dedo da mão direita enquanto tocamos levemente (sem pressionar) com um dedo da mão esquerda nessa mesma corda em determinados pontos diferentes (correspondendo aos harmônicos), podemos ouvir distintamente o harmônico correspondente, porque os outros harmônicos assim são eliminados ou, pelo menos, sua intensidade é consideravelmente diminuída.
RELAÇÂO DE HARMÔNICOS
Os harmônicos podem ser utilizados para se verificar a afinação de um instrumento. Por exemplo: tocando-se levemente um ponto na metade da corda mais alta (a que produz sons mais agudos) de um violoncelo, produz a mesma frequência que um toque na segunda corda mais alta em um ponto localizado em um terço da corda.
UM POUCO DE HISTÓRIA
Desde a antiguidade, muitas civilizações perceberam que um corpo em vibração produz sons em diferentes freqüências (harmônicas). Os gregos há mais de seis mil anos já estudavam este fenômeno através de um instrumento experimental, chamado de monocórdio. Os textos mais antigos de que se tem conhecimento sobre o assunto foram escritos pelo filósofo e matemático grego Pitágoras,.aproximadamente na mesma época em que os chineses também realizavam pesquisas com harmônicos através de flautas.
Pitágoras percebeu que ao colocar uma corda em vibração ela não vibra apenas em sua extensão total, mas forma também uma série de pontos, que a divide em seções menores, que vibram em frequências mais altas que a fundamental. Logo se percebeu que se formam pontos que dividem a corda em duas partes iguais, três partes iguais e assim sucessivamente. A figura abaixo mostra os pontos das quatro primeiras freqüências de uma série.
Para facilitar a compreensão eles são mostrados separadamente, mas em uma corda real, todos se sobrepõem, gerando um desenho complexo, semelhante à forma de onda do instrumento. Como visto na figura a seguir.
Se colocarmos o dedo levemente sobre um dos pontos, provoca a divisão da corda em seções menores e tornando as divisões mais visíveis. Esta experiência pode ser feita com um violão, ao pousar um dedo levemente sobre o 12º traste e dedilhar a corda. Isso divide a corda em duas seções iguais e permite ver duas divisões distintas em vibração.
Pela relação entre os comprimentos das seções e as freqüências produzidas por cada uma das subdivisões, pode-se facilmente concluir que a corda soa simultaneamente, na freqüência fundamental (F) e em todas as suas freqüências múltiplas inteiras (2F, 3F, 4F, etc.). Cada uma dessas freqüências é um harmônico. A intensidade do som da nota produzida pela corda é determinada pela freqüência fundamental. As demais freqüências, embora ouvidas, não são percebidas como alturas discretas, mas sim como parte do timbre característico daquilo que gerou o som.
O PRINCÍPIO DA SÉRIE HARMÔNICA
O conhecimento da série harmônica permitiu à maior parte das civilizações do mundo, escolher, dentre todas as freqüências audíveis, um conjunto reduzido de notas que soasse de maneira agradável aos ouvidos.
Pitágoras percebeu várias características interessantes, dentre as quais, que esta relação de frequências, que hoje chamamos de oitava, é percebida como neutra (nem consonante nem dissonante).
Pitágoras observou também que o segundo harmônico (a nota com o dobro da freqüência da fundamental) soa como se fosse a mesma nota, apenas mais aguda. Já o próximo intervalo, entre o segundo e o terceiro harmônico, soa fortemente consonante. Este é o intervalo que hoje é chamado de quinta.
Os intervalos seguintes obtidos pela sucessão de freqüências da série, são os de quarta, terça maior e terça menor, sucessivamente menos consonantes.
Ele também percebeu que intervalos produzidos por relações de números muito grandes, soam fortemente dissonantes.
Todos estes intervalos fazem parte dos modos da música grega e da escala diatônica moderna. O intervalo de quinta, sobretudo, por ser o mais consonante da série, foi utilizado como base para a construção da maior parte das escalas musicais conhecidas e utilizadas hoje.
Como dissemos no início, o assunto é muito mais extenso e complexo do que o apresentado, contudo julgamos ser este conteúdo suficiente para a continuidade de nosso estudo.
Sugerimos aos interessados em aprofundar-se, uma pesquisa simples na internet ou em livros de música dedicados a esse assunto, livros de física sobre acústica e mais propriamente de eletrônica. A literatura é bastante extensa, mesmo em português.
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