Imagem de capa: Harpa arqueada (harpa de ombro), naviforme, em forma de barco. Cerca de 1386 a 1300 a.C. Período: Novo Reino, Dinastia 18. Acervo do The Metropolitan Museum of Art (The MET). Licença de Domínio Público.
Ressoar significa vibrar em resposta a outra vibração, produzindo ou reforçando um som. Em acústica, quando um objeto recebe vibrações numa frequência para a qual ele é naturalmente sensível, ele começa a vibrar com mais intensidade.
Os primeiros instrumentos de corda e percussão produziam sons relativamente fracos.
Em algum momento da pré-história, músicos perceberam que, quando uma corda vibrava ligada a um objeto oco, como uma cabaça, uma concha, um tronco escavado ou uma caixa de madeira, o som ficava muito mais forte.
Imagine ou observe um berimbau.
- Toque a corda de um berimbau, escute o som.
- Retire a cabaça do berimbau e toque a corda novamente.
- O que acontece?
A corda sozinha desloca pouco ar e, portanto, gera pouco som. Quando suas vibrações são transmitidas para uma superfície maior e para um volume de ar dentro de uma cavidade, muito mais ar é colocado em movimento, aumentando a intensidade (volume) sonora.
Um processo de evolução, não um momento único
Evidências arqueológicas mostram que instrumentos usando câmaras ocas e ressonadores existiam há vários milhares de anos em diferentes regiões do mundo.
Na antiga Mesopotâmia, por volta de 2500 a.C., já existiam liras cujas cordas vibravam sobre caixas de madeira que ampliavam o som. Algumas delas foram encontradas nos túmulos reais de Ur e estão entre os instrumentos de corda mais antigos conhecidos.
O reverso do Estandarte de Ur mostra cenas de homens trazendo despojos ou tributos; na parte superior, o mesmo indivíduo participa de um banquete com outros homens, que são entretidos à direita por um cantor e um homem tocando lira. Acervo do British Museum © The Trustees of the British Museum. Licença CC BY-NC-SA 4.0.
No Egito Antigo, harpas arqueadas utilizavam corpos de madeira vazios que funcionavam como caixas de ressonância. Pinturas e esculturas mostram músicos tocando esses instrumentos há mais de quatro mil anos.
Harpa arqueada (harpa de ombro), naviforme, em forma de barco. Cerca de 1386 a 1300 a.C. Período: Novo Reino, Dinastia 18. Acervo do The Metropolitan Museum of Art (The MET). Licença de Domínio Público.
Na África, diversos instrumentos de corda passaram a utilizar cabaças secas como ressonadores. O berimbau brasileiro preserva essa tradição: a cabaça atua como uma caixa de ressonância natural, ampliando e modificando o som produzido pela corda.
Na Ásia, instrumentos como o pipa chinês, o sitar indiano e o shamisen japonês desenvolveram diferentes formas de caixas acústicas para reforçar e colorir o som das cordas.
Na Europa medieval e renascentista, alaúdes, violas e posteriormente os violinos passaram a empregar caixas de madeira cuidadosamente construídas. Os luthiers descobriram que a escolha da madeira, sua espessura e o formato do instrumento influenciavam profundamente o timbre e a projeção sonora.
Em todos esses casos, os construtores perceberam muito antes da existência da física moderna que uma corda vibrando sozinha produzia um som relativamente fraco, enquanto a mesma corda ligada a uma cavidade oca podia produzir um som muito mais intenso e agradável.
Com o passar do tempo, os artesãos musicais notaram empiricamente que:
- cavidades maiores reforçam sons mais graves;
- cavidades menores reforçam sons mais agudos;
- formatos diferentes produziam timbres diferentes;
- certos tipos de madeira respondiam melhor às vibrações;
- a presença de aberturas modificava a projeção sonora.
Séculos depois, essas observações práticas passaram a ser explicadas pela física da ressonância acústica.
Das cabaças aos violinos
A história das caixas de ressonância pode ser vista como uma longa evolução tecnológica.
Os primeiros ressonadores provavelmente eram objetos naturais encontrados no ambiente, como cabaças, conchas, cascos de tartaruga ou troncos ocos. Com o tempo, os artesãos passaram a construir caixas especificamente projetadas para amplificar o som.
Esse processo atingiu um alto nível de sofisticação nos séculos XVI a XVIII com os instrumentos da família do violino, produzidos por luthiers como Antonio Stradivari (1644-1737) e Giuseppe Guarneri (1698-1744). Nesses instrumentos, cada curva, espessura e abertura da caixa de ressonância foi cuidadosamente estudada para controlar as vibrações e produzir timbres ricos e potentes.
Assim, a moderna caixa acústica de um violão ou violino pode ser vista como descendente direta das antigas cabaças, conchas e troncos ocos utilizados pelos primeiros músicos da humanidade.
A ressonância não é apenas um conceito da Física, mas também uma importante descoberta tecnológica desenvolvida por diversas culturas ao longo de milhares de anos.
O papel da ressonância
A caixa de ressonância funciona como um sistema vibratório acoplado ao vibrador principal do instrumento que pode ser corda (violão), membrana (tambores) ou palhetas (flautas).
No violão:
- a corda vibra;
- o tampo de madeira recebe essa vibração;
- a caixa de ressonância e o ar dentro dela começam a vibrar;
- o som fica muito mais forte.
- A caixa de ressonância está ressoando com a corda.
No tambor:
- A baqueta ou a mão golpeia a pele.
- A pele começa a vibrar rapidamente.
- Essas vibrações fazem o ar dentro do casco do tambor vibrar.
- O casco (madeira ou metal) também pode vibrar.
- O ar dentro do instrumento e o casco reforçam algumas frequências.
- O som fica mais forte e ganha seu timbre característico.
Na flauta:
- O músico sopra.
- O jato de ar atinge a borda do orifício da embocadura.
- Esse jato é alternadamente desviado para dentro e para fora da flauta.
- A coluna de ar dentro do tubo começa a vibrar.
- Formam-se ressonâncias no interior do tubo.
- O corpo da flauta vibra um pouco, mas o principal “ressoador” é o próprio ar contido nela.
As cavidades de ar internas possuem ritmos (frequências) naturais próprias, de acordo com seu comprimento, sua largura, sua altura, sua forma e o volume de ar contido nelas e o corpo dos instrumentos também vibram.
A interação dessas vibrações amplifica determinadas frequências e dá ao instrumento sua “voz” característica. Por isso um violino, um violão e um cavaquinho podem tocar a mesma nota, mas soam diferentes: suas caixas de ressonância têm tamanhos, formas e modos de vibração distintos.
Assim, a caixa de ressonância foi menos uma invenção repentina e mais uma descoberta empírica acumulada por gerações de construtores de instrumentos, que aprenderam a explorar as propriedades naturais da ressonância muito antes de a acústica existir como ciência e ser capaz de medir com detalhes as vibrações sonoras.
O Octobaixo: o gigante das cordas e da caixa de ressonância
O octobaixo é o maior instrumento de cordas friccionadas já construído. Criado em meados do século XIX, ele foi concebido para expandir os limites dos sons graves produzidos pelas orquestras da época, alcançando frequências tão baixas que algumas se aproximam do limite da audição humana.
A criação de um gigante
O octobaixo foi construído por volta de 1850, em Paris, pelo célebre luthier francês Jean-Baptiste Vuillaume. Seu projeto baseou-se em ideias anteriores do fabricante J. A. Dubois, que havia imaginado um instrumento de grandes dimensões algumas décadas antes. Vuillaume transformou essa ideia em realidade, construindo uma versão ampliada do contrabaixo tradicional.
Naquela época, muitos compositores do período romântico buscavam sons mais poderosos e expressivos para preencher os grandes teatros e salas de concerto que estavam sendo construídos na Europa. Entre os admiradores do novo instrumento estava o compositor Hector Berlioz, que elogiou o octobaixo e sugeriu sua adoção mais ampla nas orquestras.
Um instrumento colossal
O exemplar mais famoso mede cerca de 3,48 metros de altura, enquanto um contrabaixo comum possui aproximadamente 2 metros. Sua enorme caixa de ressonância contém um grande volume de ar, permitindo reforçar intensamente as frequências mais graves produzidas pelas cordas.
A caixa de ressonância funciona do mesmo modo que a de um violão ou violino:
- As cordas vibram.
- As vibrações são transmitidas para o tampo de madeira.
- A caixa de ressonância entra em vibração.
- O ar em seu interior também vibra.
- O som torna-se muito mais intenso.
O octobaixo demonstra claramente um dos princípios fundamentais da acústica:
Quanto maior a caixa de ressonância, maior sua capacidade de reforçar sons graves.
Que sons ele produz?
O instrumento possui apenas três cordas, mas extremamente grossas e longas. Dependendo da afinação adotada, sua corda mais grave pode atingir aproximadamente 16 vibrações por segundo, uma frequência muito próxima do limite inferior da audição humana, geralmente situado em torno de 20 vibrações por segundo.
Compare:
| Som | Frequência aproximada (Vibrações por segundo) |
| Voz masculina grave | 85 |
| Nota mais grave do violoncelo | 65 |
| Nota mais grave do contrabaixo | 41 |
| Nota mais grave do octobaixo | 16 |
O octobaixo consegue produzir sons cerca de uma oitava abaixo do contrabaixo tradicional. Em alguns casos, o ouvinte sente mais a vibração do que efetivamente ouve a nota.
Como ele é tocado?
Devido ao seu tamanho gigantesco, seria impossível para um músico alcançar as posições das notas usando apenas os dedos, como ocorre no violino ou no contrabaixo.
Por isso, Vuillaume projetou um sistema especial de: alavancas; pedais; e mecanismos metálicos que pressionam as cordas.
Quando o músico aciona uma alavanca, um dispositivo móvel pressiona a corda na posição correspondente à nota desejada. Assim, é possível alterar a altura do som sem precisar alcançar diretamente o braço do instrumento.
O executante permanece em uma plataforma elevada e utiliza um arco de grandes dimensões para fazer as cordas vibrarem. Nos primeiros modelos chegou-se a imaginar a necessidade de dois músicos: um para controlar as notas e outro para manipular o arco.
Por que ele não se tornou popular?
Apesar de seu impressionante som grave, o octobaixo apresentava vários problemas práticos: tamanho enorme; transporte extremamente difícil; construção cara; execução complexa; e poucas obras escritas para ele.
Por isso, nunca foi produzido em grande escala nem incorporado regularmente às orquestras sinfônicas. Hoje existem apenas alguns exemplares e réplicas preservados em museus e instituições musicais.