A Engenharia e a Música
Instrumentos de Cordas
Equipa 1M3_01:
Bruno Miguel Pinto de Almeida
Hugo Joel Vieira Nogueira
Maria Teresa Santos Aguiar
Pedro Miguel Sousa Silva
Rafael Sousa Ferro
Tiago Daniel da Cunha Rocha
A Engenharia e a Música
Instrumentos de Cordas
Supervisor:
Prof. António Monteiro Baptista
Equipa 1M3_01:
Bruno Miguel Pinto de Almeida
Hugo Joel Vieira Nogueira
Monitora:
Maria Teresa Santos Aguiar
Ana Dulce Silva
Pedro Miguel Sousa Silva
Rafael Sousa Ferro
Setembro-Novembro de 2013
Tiago Daniel da Cunha Rocha
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Resumo
Embora a maioria dos textos e livros de física estude as propriedades e
a propagação do som, a produção dos sons nos instrumentos musicais não é
abordada em profundidade, assim como o papel da engenharia no desenrolar
deste processo. Desta forma, há que dar ênfase à tamanha influência da física
num processo “simples” como o som de uma guitarra, produzido pela vibração
das suas cordas. Ora vejamos, o contributo da física e da engenharia começa
desde logo pelos conhecimentos cedidos pela ciência e engenharia dos
materiais, que nos dá as respostas para os tipos de materiais a usar para cada
instrumento, pela mecânica, no que toca ao funcionamento de um piano, e por
outras sub-áreas como é o caso da cinemática, da estática, etc.
Assim, neste trabalho, começou-se por fazer uma introdução histórica a cada
um dos instrumentos que se julgou de maior interesse, desenvolvendo-se
também alguns pontos fulcrais sobre os mesmos, e abordando-se de certa
forma o já mencionado papel da engenharia na evolução de cada um deles.
Sendo este trabalho de carácter informativo, também se pretende de certa
forma alertar quem o leia, especialmente se tocar algum instrumento musical.
Pretende-se também evidenciar que para cada boa música que hoje em dia
escutamos, houve um trabalho imenso por parte de outros que se interessaram
pela relação entre a engenharia e a música e deste modo, fica implícito um
apelo á continuação deste trabalho, para que com a curiosidade, criatividade,
investigação se torne possível inovar cada vez mais no bom sentido.
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Índice
RESUMO ...............................................................................................................................................III
1.INTRODUÇÃO...................................................................................................................................... 1
2.HARPA ................................................................................................................................................ 2
2.1. HISTÓRIA .............................................................................................................................................. 2
2.2. ENGENHARIA E A HARPA .......................................................................................................................... 3
3. VIOLINO ............................................................................................................................................. 6
3.1. HISTÓRIA DO VIOLINO ............................................................................................................................. 6
3.2. MATERIAIS ............................................................................................................................................ 6
3.3. CONSTITUINTES...................................................................................................................................... 6
4. GUITARRA .......................................................................................................................................... 7
4.1. HISTÓRIA DA GUITARRA ........................................................................................................................... 7
4.2. CONSTITUINTES...................................................................................................................................... 9
4.2.1. Guitarra clássica ........................................................................................................................ 9
4.2.2. Guitarra eléctrica ..................................................................................................................... 10
4.3. PROCESSO DE FABRICO .......................................................................................................................... 11
4.4. MODO DE FUNCIONAMENTO .................................................................................................................. 14
5. PIANO .............................................................................................................................................. 16
5.1. HISTÓRIA ............................................................................................................................................ 16
5.2. EVOLUÇÃO .......................................................................................................................................... 17
5.2.1. Pedal de sustentação ............................................................................................................... 17
5.2.2. Estrutura do piano ................................................................................................................... 17
6. IDEIA.M ............................................................................................................................................ 18
6.1. O QUE É? ........................................................................................................................................... 18
6.2. IDEIA.M E A EVOLUÇÃO NA ÁREA DOS INSTRUMENTOS MUSICAIS DE CORDA ..................................................... 18
6.3. VANTAGENS DESTES INSTRUMENTOS ........................................................................................................ 19
7.CONCLUSÕES .................................................................................................................................... 20
8. REFERÊNCIAS DAS IMAGENS ............................................................................................................ 21
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................................................ 22
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1.Introdução
Por forma a satisfazer a proposta feita no âmbito da Unidade Curricular
Projeto FEUP, que no geral engloba a Engenharia e a Música, mais
concretamente o estudo dos instrumentos de cordas, realizou-se uma pesquisa
sobre a história e a evolução que alguns destes instrumentos foram sofrendo
com o passar do tempo, e sobre a forma como a engenharia contribuiu para tal,
permitindo-nos assim conceber este relatório. Neste relatório dar-se-á
prioridade á apresentação de algumas ideias-chave sobre um grupo
abrangente de instrumentos que engloba o piano, o violino, a harpa e a família
das violas e das cordas em geral, e, mais uma vez, do papel determinante da
engenharia neste progresso gradual de evolução de cada um deles. Em suma,
abordar-se-ão variados temas desde os materiais que são usados para a
construção de cada um dos instrumentos até ao trabalho que uma empresa
visitada pela equipa, a Ideia.M, tem vindo a desenvolver nesta área.
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2.Harpa
2.1. História
A Harpa (Ilustração 1), é o instrumento de
cordas conhecido mais antigo da história da
humanidade. Este instrumento sempre teve
uma forte presença nas diferentes culturas que
existiram até hoje, e sempre foi representado
como um instrumento nobre e de elevado valor
espiritual.
Aparece
portanto
associado
a
diferentes religiões: na cultura egípcia, o deus
Ilustração 1 – Harpa [1]
Bes, deus protetor dos lares, tocava harpa; na mitologia celta, surge também a
harpa associada ao deus Dagda; e na religião cristã os anjos são também
representados a tocar harpas. Apesar de o conhecermos nos dias de hoje
como “Harpa” sabe-se que nem sempre teve este nome. Esta denominação
provém das culturas nórdicas e a palavra significa “arrancar” ou “puxar”
(relativamente às cordas). Foi dado este nome ao instrumento também com o
objetivo de diferenciar a harpa triangular da harpa lira,
esta segunda mais antiga. Especula-se que a ideia da
harpa surgiu quando um caçador se apercebeu do som
que o seu arco fazia quando a corda era solta.
As primeiras ilustrações de harpas em forma de arco
surgem no Egito, à cerca de 5000 anos atrás, em túmulos
de faraós (Ilustração 2). No túmulo do faraó Ramsés III
Ilustração 2 - Ilustração
egípcia de harpistas [2]
existem desenhos dessas harpas em forma de arco.
O instrumento foi bastante popular também na Mesopotâmia, sendo que
uma das suas mais antigas ilustrações foi encontrada num vaso num templo da
Babilónia. Estas harpas eram harpas anguladas semelhantes às que surgiram
no Egito.
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As conhecidas liras começaram a aparecer em
2800 a.C. na Suméria (Ilustração 3), e foram
descobertas esculturas destas harpas que datam
desde 3000 – 2300 a.C. Na Grécia, Pitágoras teve
um enorme papel no desenvolvimento da lira,
devido às suas descobertas matemáticas que
Ilustração 3 - Ilustração das primeiras
liras na Suméria [3]
ajudaram
a
compreender
e
a
interpretar
matematicamente os intervalos da escala musical.
Na Europa ocidental, durante o século IV a lira teve uma fortíssima
presença na religião cristã. Era o instrumento preferido para acompanhar os
cantos gregorianos dos monges, sendo um dos únicos instrumentos a ser
permitido tocar na Igreja Cristã, visto que tambores, trompas e maracas eram
considerados instrumentos satânicos.
Não se sabe ao certo quem terá desenvolvido o pilar vertical que
encontramos nas harpas modernas, mas foi esta invenção que encaminhou a
evolução da harpa para a harpa triangular que hoje em dia conhecemos, mas
os desenhos mais antigos destas harpas datam o século IX. Esta nova harpa
possuía bastantes vantagens em comparação com a lira e resolveu dois
problemas que os tocadores de liras enfrentavam. Podia-se agora aumentar a
tensão das cordas sem que o instrumento se deformasse, o que facilitou o
afinamento da harpa, visto que ao aumentar a tensão de uma corda, as outras
não sofriam alterações. Para além disso as harpas podiam agora possuir mais
cordas, que com tensões mais fortes produziam um som com melhores volume
e tom. [1][2]
2.2. Engenharia e a harpa
Os componentes essenciais de uma harpa, e que podem variar o som da
mesma, são:
- As cordas
- A caixa-de-ressonância
- O pescoço
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O princípio de geração de som da harpa é “igual” ao de todos os outros
instrumentos de cordas. A partir do momento que uma corda vibra, liberta
energia para o ar envolvente, que ira sofrer vibrações ou perturbações até
chegar ao nosso ouvido e ate a energia acabar e a corda parar.
A
combinação
das
cordas
é
algo
fundamental
para
conseguirmos o som que desejamos que a harpa produza.
Cordas mais finas e mais leves, que vibram com maiores
frequências são utilizadas para produzirem tons mais altos, e
cordas mais grossas e mais pesadas, com frequências
menores, são utilizadas para produzirem tons mais baixos. As
primeiras encontram-se situadas mais perto do ombro da
harpa e são normalmente feitas partir de intestino, as últimas
situam-se perto do pilar anterior e são revestidas com cobre
com o interior em seda.
Ilustração 4 - Harpa de
pedais [4]
Para produzirem som as cordas estão presas desde a caixa
de ressonância até ao pescoço de forma a que estejam tensas. Podem estar
presas directamente, com nós especiais, ou indirectamente, a cravelhas fixas
(molas ou anéis ajustáveis).
Apesar de só se ter mencionado três componentes principais, existe um outro
que
a maioria das harpas triangulares também possui, os pedais,
representados na Ilustração 4. Muitos tocadores de harpa podem estranhar o
facto de se afirmar que os pedais não são um componente totalmente
necessário de uma harpa, mas a verdade é que os pedais só surgiram a partir
de 1700. A invenção dos pedais na harpa foi um grande marco de evolução. O
grande problema que os harpistas enfrentavam, que levou a introdução dos 7
pedais, prendia-se com o facto de cada harpa apenas conseguir produzir sons
com a mesma gama de tons. Desta forma, ao pressionar um pedal, o tom da
harpa variaria, conseguindo-se com uma única harpa, produzir sons
completamente diferentes.
Os pedais encontram-se ligados a varetas metálicas que percorrem o interior
do pilar anterior até ao topo da harpa. O pedal serve então para mover uma
longa tira de aço flexível atada a uma manivela que puxa a corda com a ajuda
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de uma espécie de gancho. O gancho move-se horizontalmente à medida que
os pedais são pressionados, e portanto, é a posição do mesmo que determina
o tom do som produzido. Quanto mais tensas estiverem as cordas mais alto
será o tom. Desta forma os harpistas passaram a conseguir tocar, numa única
harpa, sons que requereriam várias harpas para serem tocados.[3]
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3. Violino
3.1. História do Violino
O violino derivou de outros instrumentos musicais, tais como
a rebec, a vielle e a lyra, por volta do final do século XVI.
Outros instrumentos musicais bem mais antigos foram a
base deste instrumento. É o caso do nefer egípcio e do r'jenn
sien chinês, que remontam a tempos anteriores ao
nascimento de Cristo. No ano de 1782 o violino sofreu uma
mudança ao nível da sua construção, a passagem do arco
de côncavo a convexo. O violino (Ilustração 5) surgiu em
Itália, onde foi fabricado durante muitos anos por apenas três
famílias (Amati, Guameri e Stradivarius). [4]
Ilustração 5 - Violino antigo
3.2. Materiais
A construção do violino requer madeira específica, havendo diferença na
madeira do tampo superior e inferior do violino. O tampo inferior é constituído
por dois tipos de madeira designados bordo e sicômoro, enquanto que o tampo
superior é construído a partir da madeira de duas árvores Picea abies e Picea
excelsa. A madeira utilizada na construção de um violino necessita de um
período de envelhecimento de 8 a 10 anos. [5]
3.3. Constituintes
O tampo contém contornos que são marcados, sendo cortados de
seguida por uma serra fina. Para dar uma primeira forma ao
violino é utilizado um formão, sendo posteriormente utilizado
plainas para o aperfeiçoamento deste. O tampo, que aparece na
Ilustração 6, caracteriza-se por no seu centro ser escavado, o que
permite criar uma pequena inclinação no tampo que afeta o som
do violino. Quanto às ilhargas, estas são feitas de madeira de
sicômoro, assim como o tampo inferior e têm a função de separar
o tampo inferior do superior. São fabricadas através do
Ilustração 6 - Violino actual e os seus
constituintes
aquecimento por contacto com um ferro curvo, tornando-as mais flexíveis.[6]
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4. Guitarra
4.1. História da guitarra
Hoje em dia, a guitarra é um dos instrumentos de cordas mais famosos e mais
utilizados pelo mundo mas nem sempre assumiu a forma que tem atualmente.
Surgiu,
bem
como
outros
instrumentos
de
cordas,
de
instrumentos
rudimentares em que se utilizava carapaças de tartaruga como ressoador, uma
vara dobrada para o braço e seda ou entranhas de animais para fazer as
cordas (Ilustração 7).
Cronologia:

Há cerca de 5000 anos – Aparecimento dos primeiros instrumentos
similares a uma guitarra;

Século IX – Introdução da guitarra em Espanha, com uma forma próxima
da actual

Século XVI – Aparecimento da primeira guitarra com 5 cordas em Itália;

Século XVII – Aparecimento da primeira guitarra com 6 cordas;

Século XIX - Antonio Torres Jurado dá à guitarra clássica a forma e
dimensão que conhecemos hoje;

Início século XX – Lloed Loraz, um funcionário da empresa Gibson,
realiza as primeiras experiências de guitarras acústicas com microfones
adaptados;

Anos 30 – Primeira guitarra elétrica ( modelo A-22 também chamada
“frying pan”, construída por Rickenbacker);

Anos 50 – As empresas Gibson e Fender começam a desenvolver os
seus modelos de guitarras de corpo sólido, sendo os modelos mais
conhecidos a Fender Telecaster, originalmente chamada Broadcaster
(1950), a Gibson Les Paul (1952) e a Fender Stratocaster ( 1954);

Atualmente – Hoje em dia, devido aos avanços tecnológicos, têm vindo
a ser testados novos materiais com vista à substituição da madeira
utilizada no fabrico das guitarras como por exemplo grafite juntamente
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com resinas, fibras de carbono ( Ilustração 7), fibras de vidro, entre
outros.
Como podemos ver, a guitarra sofreu imensas alterações passando por
mudanças no formato, aumento do número de cordas e até a descoberta de
novos tipos de guitarras. As mais conhecidas são a guitarra elétrica, a
guitarra clássica e a guitarra acústica. Existem várias diferenças entre elas
como por exemplo o tipo de cordas. Nas guitarras clássicas são utilizadas
cordas de nylon enquanto nas guitarras elétricas e acústicas são utilizadas
cordas de metal. Outra diferença é o facto de a guitarra elétrica ser “muda”,
isto é, não possui caixa de ressonância, ao contrário das restantes, e como
tal é necessário um amplificador para que se possa ouvir. Para além disso
existem certos componentes como os captadores presentes nas guitarras
elétricas que não fazem parte da constituição de uma guitarra clássica.
Existem ainda outros tipos de guitarra como a guitarra de 12 cordas, a
guitarra portuguesa, guitarras com mais do que um braço, entre outras. O
desenvolvimento das guitarras continua mas agora com o objectivo de
descobrir materiais que possam substituir a madeira, com vista ao
enriquecimento do som da guitarra ou à poupança de recursos naturais.
[7][8][9][10]
Ilustração 7 - Esquerda: Instrumento rudimentar; Direita: guitarra construída em fibra de carbono [7][8]
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4.2. Constituintes
4.2.1. Guitarra clássica
A guitarra clássica, representada na Ilustração 8, é constituída por um conjunto
de 6 cordas com características diferentes, um braço e o corpo no qual se inclui
a caixa de ressonância.
O braço da guitarra é composto por uma barra maciça e rígida de madeira
colada ao corpo. A madeira utilizada normalmente é de um tipo diferente da
utilizada no corpo e dá-se preferência a madeiras de grande resistência à
tração como por exemplo o mogno. É a parte da guitarra responsável pela
fixação de uma das extremidades das cordas. Está ainda dividido em:

Cabeça;

Pestana;

Escala;

Trastes;

Cravelhame;

Elementos decorativos.
O corpo é geralmente construído em madeira, embora já existam alguns
modelos que recorram a compósitos e tem as funções de caixa de
ressonância e de fixação das cordas, sendo constituído por quatro partes:

Tampo;

Orifício sonoro ou boca;

Costas;

Ilhargas.
O tampo é a principal parte do corpo da guitarra clássica. Como as cordas são
fixadas ao tampo, quando elas vibram, todo o tampo vibra. Este efeito é
responsável pela maior parte da amplificação acústica. Para facilitar essa
vibração, o tampo deve ser construído de uma lâmina fina de uma madeira
altamente flexível, mas ainda assim resistente o suficiente para suportar a
tração causada pelas cordas. Possui barras de madeira no seu interior o que
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lhe confere maior rigidez e evita que este vibre descontroladamente. Estas
barras são chamadas barras harmónicas e são fundamentais pois permitem a
maior amplitude de vibração no tampo sem alterar a qualidade sonora.
Aproximadamente no centro do tampo existe uma abertura, a boca, que serve
para permitir a passagem do ar em vibração. Abaixo da boca é colado o
cavalete, usado para fixar as cordas ao corpo. Este possui furos para a fixação
das cordas e sobre ele é montado o pente, uma barra geralmente feita de
plástico que serve para apoiar as cordas. [11][12]
As guitarras clássicas possuem 6 cordas, sendo as três cordas mais graves
constituídas por nylon e cobre e as restantes apenas por nylon. [13]
Ilustração 8- Constituintes de uma guitarra clássica atual [9]
4.2.2. Guitarra eléctrica
Alguns dos constituintes da guitarra clássica são comuns à guitarra elétrica. No
entanto, existem algumas diferenças o que faz com que a sonoridade desta
seja diferente, como é possível observar na ilustração 9.
As cordas da guitarra elétrica são todas em metal, ao contrário do que
acontece na guitarra clássica e o corpo das guitarras elétricas não apresenta
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caixa de ressonância e por isso, para se ouvir o som é necessário um
amplificador. Para produzir som, uma guitarra elétrica sente as vibrações das
cordas através de um captador magnético que está colocado no corpo da
guitarra
e
emite
um
sinal
eletrónico
para
um
amplificador
e
um
altifalante.[12][13]
Ilustração 9 - Constituintes de uma guitarra elétrica [10]
4.3. Processo de fabrico
O processo da construção da guitarra começa pelo tampo. Este é construído
partindo de duas placas de madeira que são aparadas de forma a encostarem
de uma forma perfeita uma na outra sendo coladas uma à outra
posteriormente. As duas placas são prensadas através de cordas e talas de
madeira de forma a exercer força sobre elas durante o tempo de secagem da
cola. Depois deste processo, o tampo é lixado de forma a não se notar a zona
de colagem das duas placas e na placa resultante vai ser desenhada a forma
do corpo da guitarra. De seguida, corta-se a placa com a ajuda de uma serra e
daí resulta o tampo com a forma desejada. Mais tarde, acerta-se a espessura
com uma lixadeira até que o tampo tenha uma espessura de cerca de 3 mm. O
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próximo passo será a abertura do orifício da boca. Com o compasso metálico
desenha-se a forma da boca e abre-se um pequeno furo na madeira por onde
vai entrar a serra elétrica que vai fazer a abertura do orifício. Depois inicia-se o
trabalho no braço da guitarra (Ilustração 11). Este começa por ser um bloco de
madeira que é cortado até ter o formato pretendido e apresenta uma ligeira
inclinação no topo, que irá dar origem à cabeça, e à alpatilha na parte inferior
do braço (parte que irá ser colada no interior da caixa de ressonância). Antes
de se colar o braço no tampo, colocam-se as barras harmónicas, podendo
estas ser colocadas das maneiras representadas na Ilustração 10:
Ilustração 10 - Modelos da posição das barras harmónicas [11]
Nesta altura começa-se a trabalhar nas ilhargas, que têm a espessura de 2 mm
mas depois de trabalhadas ficam com 1,5 mm de espessura. As ilhargas são
acertadas no tamanho, lixadas e dobradas através de calor, utilizando o Farol
(espécie de um forno que aquece as paredes de um tubo metálico onde vão
ser dobradas as ilhargas), de modo a encaixarem na forma do molde e no
tampo. Depois das ilhargas dobradas é necessário atá-las rapidamente com
cordas para estas não perderem a forma que lhes foi dada enquanto
arrefecem. Para reforçar a colagem das ilhargas ao tampo, colam-se uns
pequenos triângulos de madeira e colam-se as ilhargas ao tampo.
Entretanto constroem-se as sanefas que são barras finas de madeira macia
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que vão ser coladas nas ilhargas e vão servir de suporte às costas da guitarra
e as travessas que são umas barras de madeira que vão reforçar a escala e a
boca da guitarra.
Nesta altura começa-se a construção das costas da guitarra. O processo é
idêntico ao do tampo. Na parte que fica dentro da caixa de ressonância
encontra-se o malhete, que é uma tira que reforça a junção entre as duas
placas que formam as costas. De seguida desenha-se a forma da caixa na
placa de madeira, corta-se, lixam-se as costas acertando a espessura da
madeira e cola-se as costas à caixa. Depois, cola-se a escala ao braço e
utilizam-se
cordas
e
cunhas
de
madeira
para
facilitar
a
colagem.
A escala terá que ser desempenada, mas terá que ficar com uma ligeira curva
que depois se endireita quando se colocarem os trastes devido à pressão que
estes exercem sobre a escala. Depois de marcada a localização dos trastes,
afundam-se
as
ranhuras
utilizando
uma
pequena
serra
manual.
Os trastes são provenientes de um longo fio de metal e são encaixados à
pressão utilizando-se um martelo. Depois de colocados os trastes, são
cortados e limados para evitar ranhuras indesejáveis.
Em seguida abrem-se uns orifícios na parte lateral superior da escala com um
furador para se colocar os pontos, no 3º, 5º, 7º, 10º e 12º espaços. Depois de
serem introduzidos, são cortados e lixados.
Em seguida coloca-se a pestana. Esta, antes de ser colada, é cortada, lixada e
abrem-se seis ranhuras por onde vão passar as cordas. Finalmente aplica-se o
verniz, colocam-se os cravelhames e as cordas.Este é um processo mais
artesanal que agora é utilizado por poucas marcas. O processo industrial difere
nas ferramentas utilizadas e na forma como o desenho é feito. No fabrico
industrial são desenhados modelos em 3D das guitarras através do desenho
assistido por computador (CAD) (Ilustração 11) e utilizam-se máquinas mais
sofisticadas para a realização dos processos de maquinagem. Quanto às
guitarras elétricas, o processo de fabrico também é semelhante.[16]
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Ilustração 11- Esquerda : Construção artesanal do braço de uma guitarra clássica; Direita: Modelo 3D de uma
guitarra acústica [12][13]
4.4. Modo de funcionamento
A guitarra é tocada puxando as cordas para um lado e soltando-as em seguida,
originando o seu movimento vibratório. Embora a amplitude de vibração seja
grande, o som radiado é pouco, devido à pequena área da secção transversal
das cordas. No entanto, devido à existência de uma caixa de ressonância, no
que diz respeito às guitarras clássicas e à ligação da guitarra a um amplificador
no que diz respeito às guitarras elétricas faz com que o som tenha um volume
aceitável.
A vibração das cordas depende de vários factores entre os quais:

o comprimento da corda

a tensão da corda

a espessura da corda

a elasticidade do material da corda
Numa guitarra existem cordas com espessuras de tamanhos diferentes. A
espessura também é conhecida como calibre da corda. A primeira corda é a
mais fina e a sexta é a mais grossa. Quando se pressiona a corda num dos
espaços da escala, o comprimento desta corda muda. Consequentemente, a
frequência que ela emite ao vibrar também muda.[14][15][16]
A Engenharia e a música : Instrumentos de cordas
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A afinação mais comum é a representada na tabela 1 e na ilustração 12.
Tabela 1- Afinação mais comum da guitarra
Notas
Corda
Classificação portuguesa
Classificação Inglesa
1ª
Mi
E
2ª
Si
B
3ª
Sol
G
4ª
Ré
D
5ª
Lá
A
6ª
Mi
E
Ilustração 12- Diagrama da disposição das cordas e afinação mais comum [14]
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5. Piano
5.1. História
O piano é um dos mais importantes instrumentos de cordas. De todos os
instrumentos, é aquele para o qual há maior número de obras escritas e,
apesar de nos encontrarmos na era da música, continua a ser a ferramenta
central da maioria das composições musicais.
Este instrumento consiste num sistema mecânico em teclas que, quando
tocadas, levam ao movimento de um martelo que vai bater numa corda que,
por sua vez, vibra produzindo sons de diferentes frequências. Foi precedido por
outros semelhantes como o dulcimer, o clavicórdio, a espineta e o harpsichord,
desenvolvidos a partir do século XIV. Porém, todos eles tinham o problema de
não poder ser bem controlada a dinâmica – a intensidade maior ou menor com
que era projetado o som – e de a mesma intensidade não ser suficiente para
que o instrumento fosse tocado nas salas de espetáculos de dimensões cada
vez maiores, devido à procura e gosto
crescentes pela música.
Em diferentes locais do mundo, como na
Alemanha, França e Itália, começaram a
surgir, no século XVIII, projetos de novos
instrumentos que viriam solucionar os
problemas da intensidade, já com o
sistema de martelos que perdura até
hoje.
Porém,
a
primeira
Ilustração 13 - Piano de Cristofori [15]
construção
pertence ao italiano Bartolomeo Cristofori que, em 1709, materializou o seu
projeto dando origem ao primeiro gravicembalo col piano e forte – piano, a
palavra italiana para suave, e forte, o antónimo – pois permitia uma elevada
dinâmica bem como um som muito intenso (Ilustração 13). A solução deste
problema deveu-se à invenção do mecanismo de escape, que faz com que o
martelo bata na corda afastando-se rapidamente a seguir, sem a continuar a
tocar, de modo a não abafar o som e a permitir tocar várias notas seguidas e
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pouco espaçadas. O nome do instrumento foi mais tarde abreviado para
pianoforte e, posteriormente, para piano.
Apesar de o piano atual se assemelhar em muitos aspetos ao de Cristofori, em
300 anos de história este instrumento sofreu várias evoluções significativas.
5.2. Evolução
A evolução do piano relaciona-se essencialmente com o desenvolvimento de
novos mecanismos, a utilização de diferentes materiais e a adição de novas
peças e constituintes que viessem melhorar a longevidade do instrumento e a
qualidade e intensidade do som.
5.2.1. Pedal de sustentação
Por volta de 1730, o alemão Gottfried Silbermann inventou o pedal de
sustentação que permitia levantar os abafadores de som de todas as cordas ao
mesmo tempo prolongando a duração do som e dando a opção de tocar notas
diferentes como um contínuo (legato), o som produzido também é mais rico
pois as cordas vibram simpateticamente. O piano de Cristofori possuía um
mecanismo com o mesmo objectivo, no entanto, era muito menos eficaz. O
mecanismo criado por Silbermann continua a ser utilizado.
5.2.2. Estrutura do piano
A partir de 1840 começou a ser incorporado ferro e aço em vários partes da
estrutura do piano que permitiam sustentar cada vez mais cordas – as 5
oitavas iniciais comparadas com as 1/3 iniciais (ou mais) – e cada vez mais
fortes, também elas feitas de aço.
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6. Ideia.M
6.1. O que é?
A Ideia.M, cujo logótipo se encontra representado na Ilustração 14, é uma
plataforma de desenvolvimento multidisciplinar que envolve engenheiros,
designers, técnicos e colaboradores de diferentes áreas do conhecimento, o
que permite desenvolver projetos em áreas e escalas completamente
diferentes. Esta empresa está sediada no edifício da UPTEC e tem vindo a
desenvolver projetos em áreas como aeronáutica ultraligeira, veículos
autónomos aéreos, terrestres e submarinos, dispositivos para química analítica,
equipamento laboratorial, energias renováveis, equipamentos domésticos,
veículos urbanos até instrumentos musicais. [17][18]
Ilustração 14 - Logótipo da empresa Ideia.M [16]
6.2. Ideia.M e a evolução na área dos instrumentos musicais de corda
Esta empresa trabalha com a marca AVA Guitars (Ilustração 15), uma
companhia de guitarras que fabrica instrumentos para músicos profissionais,
combinando o design, com materiais e tecnologias avançadas. Assim as
últimas guitarras da sua linha de produção são constituídas por polímeros
reforçados com fibras de carbono, o que representa um progresso
impressionante nesta área. Embora os principais avanços estejam a ser dados
nas guitarras elétricas este gabinete de design e fabrico também já
desenvolveu outros instrumentos como o violino e a guitarra clássica. [18]
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Ilustração 15- Logótipo da empresa AVA guitars [17]
6.3. Vantagens destes instrumentos
Estas guitarras de fibra de carbono oferecem aos músicos altos padrões de
qualidade, destacando-se o facto de serem muito leves e resistentes,
oferecendo um tom rico e uma afinação estável. Cada vez mais existem
marcas a apostar nestes materiais o que possibilitará um contínuo
desenvolvimento da área e um conhecimento cada vez maior da relação entre
os materiais utilizados na construção de um dado instrumento e o som
produzido por ele.[19]
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7.Conclusões
Durante a realização deste trabalho fomo-nos apercebendo principalmente de
duas coisas. A primeira é que a engenharia é uma ciência em constante
evolução e a segunda é que está associada a praticamente tudo o que nos
rodeia. Vale a pena enfatizar o progresso extraordinário da engenharia em
relativamente pouco tempo. Se por um lado ficamos perplexos pelo que já foi
feito, por outro cada vez mais temos vontade e curiosidade de inovar, de
contribuir de certa forma para o avanço da ciência e do mundo. E se isto nos
espanta, falaremos da segunda conclusão, do envolvimento que a engenharia
mantém com quase tudo. E aqui não falamos apenas da música, que é o tema
central do nosso trabalho, mas também de um vasto conjunto de áreas como o
desporto e a medicina. E isto leva-nos a uma terceira conclusão, que reflecte
sobre o facto de a evolução estar intrinsecamente relacionada com a coligação
entre várias áreas.
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8. Referências das Imagens
[1]
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4e/Harp.png
[2]
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f1/Maler_der_Grabkammer_de
s_Nacht_004.jpg
[3]
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9b/Music_lesson_Staatliche_
Antikensammlungen_2421.jpg
[4]
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f6/Harpist_playing.jpg
[5]
http://nathaliagoos.blogspot.pt/2010/10/o-violino.html)
[6]
http://nathaliagoos.blogspot.pt/2010/10/o-violino.html
[7]
https://sites.google.com/site/historyofguitarthesmyttenone/beforetheguitar
[8]
http://guitarnoize.com/ava-one-carbon-fiber-guitar/
[9]
http://paginas.fe.up.pt/~ideiam/t.guitarra.htm
http://guitarra99.blogspot.pt/2013/08/tunando-uma-guitarra-sx-guiadefinitivo.html
[10]
[11]
http://guitarraclassica.no.sapo.pt/construcao.htm
[12]
http://guitarraclassica.no.sapo.pt/construcao.htm
[13]
http://www.turbosquid.com/3d-models/3d-model-fully-acoustic-guitar/439150
http://www.cursodeviolaogratis.com.br/conteudo/aulas-gratis-email/aprendaler-tablaturas-e-faca-solos-incriveis.html
[14]
[15]
http://perlbal.hi-pi.com/blog-images/615264/gd/1273723419/Piano-
contruido-por-Cristofori-1720.jpg
[16]
http://www.ideiam.com/iden/?page_id=9
[17]
http://www.ideiam.com/iden/?page_id=9
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9. Referências Bibliográficas
[1] Vardy, Alison. http://www.alisonvardy.com/harp-info/celtic-harp-history.htm.
[2] Penido, Marcelo. http://www.marcelopenido.mus.br/index.htm.
[3] https://illumin.usc.edu/printer/106/the-harp-engineering-the-perfect-sound/.
[4] http://www.historiadetudo.com/violino.html
[5] http://www.franksviolinos.com.br/Violinos-Noticias/Franks-Violinos/construco-do-violino.html
[6] http://www.franksviolinos.com.br/Violinos-Noticias/Franks-Violinos/construco-do-violino.html
[7] Silva, Artur. Manual De Guitarra - Nível 1.
artursilva.com.sapo.pt/manual_guitarra_1.pdf.
[8] Guy, Paul. http://www.guyguitars.com/eng/handbook/BriefHistory.html.
[9] Cabrero, Adolfo Garcia. http://www.slideshare.net/smyr2010adolfogarcia/laguitarra-4079813.
[10] http://www.hourneaux.com/artigostecnicos_historia.html
[11] http://paginas.fe.up.pt/~ideiam/t.guitarra.htm
[12] http://paginas.fe.up.pt/~ideiam/Poster%20FINAL.pdf
[13] http://guitarraclassica.no.sapo.pt/pagina1.htm
[14] http://lazer.hsw.uol.com.br/violao4.htm
[15] http://lazer.hsw.uol.com.br/guitarras-eletricas.htm
[16] http://guitarraclassica.no.sapo.pt/construcao.htm
[17] http://uptec.up.pt/empresa/ideiam
[18] http://www.ideiam.com/iden/?page_id=9
[19] http://www.avaguitars.com/
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