Tambores

Harmônicos

Uma corda sonora pode emitir um conjunto de frequências denominado harmônico. Esses harmônicos são números inteiros de vezes da menor freqüência que a corda pode emitir, denominada de 1° harmônico ou freqüência fundamental: 


1° harmônico 

2° harmônico

 

3° harmônico

Série de ondas harmônicas


1. Ondas harmônicas simples:

2. Ondas harmônicas complexas:

Tambores

Funcionamento de um Tambor


Execução de um Tambor


Os sons dos instrumentos de percussão, como o tambor, dependem da vibração da película flexível em que se bate. Os tambores podem ser percutidos com baquetas, escovas de arames ou diretamente com as mãos, que exercem ainda o papel de abafadores para alterar o timbre, a altura ou a intensidade do som produzido. Tambores de grande porte como o japonês Taiko, normalmente necessitam de grandes baquetas, enquanto que as baquetas de tambores menores, como um tamborim não passam de pequenas varetas.


A pele do tambor é extremamente esticada nas bases de uma superfície cilíndrica de madeira ou de metal. As vibrações da pele e do corpo do tambor produzem o som. Da mesma forma que nas cordas e nos tubos, as membranas também têm diferentes formas de vibração ou configurações de ondas estacionárias. Em alguns tipos de tambor pode-se alterar a freqüência do som variando-se a tensão da pele. No tímbale, o músico consegue alterar a tensão que a pele é presa ao tambor durante a execução sinfônica.


Como instrumentos de ritmo, os tambores produzem sons que diferem radicalmente dos produzidos por instrumentos mais melodiosos. Um bombo e uma tuba, por exemplo, produzem sons de muito baixa intensidade. Mas a tuba toca uma nota musical definida, ao passo que o som do bombo é mais explosivo do que melódico. A razão é que a nota da tuba é composta de certo número de ondas sonoras, cada qual com um comprimento de onda específico, ao passo que a pele em vibração do bombo e o seu interior cavernoso produzem um enxame desorganizado de ondas. 


Em vista do tamanho do bombo, suas ondas são quase todas de baixa intensidade, mas 
incoerentes demais para compor uma nota reconhecível.


Os tambores compreendem a subdivisão mais importante dos instrumentos de percussão. Tais instrumentos podem abranger quase tudo o que produz som quando percutido. Os tambores são utilizados em todos os tipos de música, como instrumentos rítmicos, contribuindo para a marcação do tempo, como nas marchas e na comunicação de comandos militares.


Nos instrumentos de percussão, o que vale para a música é o ritmo, e não a harmonia. 

Ondas Estacionárias

Considere uma corda no qual uma extremidade se encontra fixa num suporte e a outra ligada numa fonte de ondas.Se a fonte produzir ondas com freqüência constante, elas sofrerão reflexão na extremidade fixa e, então ocorrerá uma interferência da onda incidente com a refletida. Essa onda terá a forma representada na figura.

A onda formada terá a forma ora da linha continua, ora da linha tracejada, formando assim a onda estacionária. Definimos entao ondas estacionárias como sendo aquela obtida pela interferência de duas ondas iguais que se propagam no mesmo meio e em sentidos contrários.Entede-se por ondas iguals aquelas que possuem mesma frequência, mesma amplitude, mesmo comprimento de onde e mesma velocidade.

Elementos da onda estacionária

V → ventre da onda que corresponde ao ponto de crista ou vale, ou seja, ao ponto que sofre interferência construtiva.
N → nó ou nodo da onda que corresponde ao ponto que sofre interferência destrutiva.

 

Tubos sonoros

Assim como as cordas ou molas, a ar ou gás contido dentro de um tubo pode vibrar com freqüências sonoras, este é o princípio que constitui instrumentos musicais como a flauta, corneta, clarinete, etc. que são construídos basicamente por tubos sonoros.

Nestes instrumentos, uma coluna de ar é posta a vibrar ao soprar-se uma das extremidades do tubo, chamada embocadura, que possui os dispositivos vibrantes apropriados.

Os tubos são classificados como abertos e fechados, sendo os tubos abertos aqueles que têm as duas extremidades abertas (sendo uma delas próxima à embocadura) e os tubos fechados que são os que têm uma extremidade aberta (próxima à embocadura) e outra fechada.

As vibrações das colunas gasosas podem ser estudadas como ondas estacionárias resultantes da interferência do som enviado na embocadura com o som refletido na outra extremidade do tubo.

Em uma extremidade aberta o som reflete-se em fase, formando um ventre (interferência construtiva) e em uma extremidade fechada ocorre reflexão com inversão de fase, formando-se um nó de deslocamento (interferência destrutiva).

Tubos abertos

Considerando um tubo sonoro de comprimento ℓ, cujas ondas se propagam a uma velocidade v.Assim as possíveis configurações de ondas estacionárias são:

As maneiras de vibrar podem, partindo destes exemplos, ser generalizadas como:





E a freqüência dos harmônicos será dada por:





Como n não tem restrições, no tubo aberto, obtêm-se freqüências naturais de todos os
harmônicos.


Tubos fechados


Considerando um tubo sonoro de comprimento ℓ, cujas ondas se propagam a uma velocidade v.

Assim as possíveis configurações de ondas estacionárias são:

 

As maneiras de vibrar podem, partindo destes exemplos, ser generalizadas como:

 

E a frequência dos harmônicos será dada por:

 

Em um tubo fechado, obtêm-se apenas frequências naturais dos harmônicos ímpares.