A física da afinação

Quando tocamos um instrumento como o violão, cavaco e guitarra, estamos tocando em um instrumento temperado, ou seja, que possui divisões em semitons, denominadas casas. Muito diferente de pianos ou harpas, que possuem cordas específicas para cada nota. Cada casa do violão equivale a um semitom, que é o menor intervalo da música ocidental.
 

Cada corda possui um calibre, e está afinada em determinada nota. Cada nota precisa estar afinada com sua equivalente de mesmo nome, encontrada nas cordas e casas vizinhas e em toda a extensão da escala, bem como os seus harmônicos.

Para que não haja discrepância, e a afinação possa ocorrer corretamente, precisamos compreender como funciona a física da afinação.

 

Precisamos analisar alguns fatores interessantes

Quando apertamos o dedo contra a corda, estamos aumentando a tensão sobre ela. Isso faz com que a nota original da corda solta sofra alterações para cima, ou seja, a afinação começa a subir até que a corda “encontre” a casa desejada e fique presa, pressionada contra o traste. Estamos esticando a corda: do ponto de repouso (corda solta), ao ponto de travamento (traste e casas desejadas). Da mesma forma, quando tiramos a pressão da corda, voltando ao ponto de partida, a nota vai ficando mais grave e a tensão vai diminuindo, até alcançar o repouso novamente na nota de origem.

 

Mudamos a tensão sem mudar o calibre, comprimento ou massa da corda

Quanto mais subirmos na escala, nos aproximando das últimas casas, maiores serão as mudanças na tensão. Conforme as casas vão diminuindo de tamanho para alcançar frequências mais altas, maior será a diferença na afinação, pois a corda estará mais longe da escala e dos demais trastes.

 

A afinação também está na construção de uma escala bem dividida
A fórmula utilizada pela maioria dos Luthiers é a regra 18 (17.817). Nos instrumentos temperados, este é o fator que dá origem aos comprimentos de cada casa, quando dividido pelo comprimento total da escala.

Acontece que só isso não garante nada, já que a afinação depende do comprimento da escala e da sua compensação.

Quando apertamos a corda, aumentamos a tensão e mudamos o pitch. Devido a esse fato, aumentamos o comprimento da corda, alterando o local do rastilho, compensando assim a diferença de afinação quando a corda é esticada. É por esse motivo que vemos um rastilho torto ou com degraus nos violões de cordas de aço.

 

Os violões de cordas de náilon também precisam dessa compensação – mas em menor grau, devido à menor tensão.

No caso da guitarra e do baixo, o recurso de aumentar e diminuir o comprimento da corda se encontra nos carrinhos da ponte, que podem ser alterados para a frente e para trás de acordo com a necessidade de cada corda, para que cada uma possa ser oitavada perfeitamente.

O comprimento da escala também pode diminuir a tensão da corda, quando afinada no mesmo pitch. Isso explica o fato de certos instrumentos serem mais confortáveis.

Mas isso não é tudo – ainda há toda uma série de outros fatores capazes de alterar afinações
O material das cordas também afeta o timbre e a tensão.

O posicionamento equivocado do rastilho e/ou da pestana pode afetar a afinação.

O posicionamento dos trastes é fundamental, incluindo a colocação dos mesmos, já que qualquer alteração pode provocar ruídos, erros na afinação das oitavas entre casas ou perda de vibração da corda. Problemas muito frequentes em instrumentos chineses de baixo custo e em instrumentos mal construídos.

Cordas revestidas como as do bordão “lá (A)”(encordoamento de aço, por exemplo) têm maior massa, motivo por que possuem sonoridade mais grave quando comparadas a cordas finas, como a prima ”B (si)” que não possui revestimento. 
Se trocarmos um encordoamento 0.10 , por um outro 0.12, notaremos um aumento na tensão, na massa e no timbre mais encorpado.

Nesse caso, os aumentos da tensão e da massa trarão a necessidade de uma diminuição da ação (altura das cordas), para que se mantenha o conforto e a afinação menos alterados.

O aumento de massa provoca um movimento mais lento da corda, o que aumenta a inércia.

Cordas sem revestimento são mais tensas, proporcionalmente, que cordas revestidas, o que provoca a necessidade de uma maior compensação.

O revestimento nas cordas agrega massa sem mudar a rigidez, já que o interior da corda é fino e a forma como o revestimento é enrolado cria uma maleabilidade maior. Podemos imaginar o pesadelo que seria tocar em uma corda 0.50 sem revestimento... um arame!

 

Ufa...

A compensação do rastilho resolve um problema criando outro – menor, mas não menos importante.

Muitos músicos se dão conta de que as cordas soltas ficam levemente desafinadas, após a compensação do rastilho. Sendo assim, devemos trabalhar a pestana (nut) para encontrar o ponto ideal de afinação das cordas soltas.

Na verdade, para fazer a marcação de cada casa do braço, o certo seria afinarmos pelas frequências , verificando – pelas cordas já instaladas – onde cada casa deve estar, para que haja uma perfeita afinação. Mas isso causa uma mudança da medida de cada casa, causando diferenças em relação ao tipo de construção de escala a que estamos acostumados... é papo para mais de hora!
A extensão relativa da escala e a tensão das cordas mudam quando um instrumento é tocado, já que a tensão ou distensão das cordas afetam o braço, que está permanentemente trabalhando para frente e para trás, provocando mudanças também no âmbito geral da afinação. Dependendo do estilo musical ou de como o músico toca, mais forte ou mais fraco, isto se dará com maior ou menor influência.


Sim, a força com que o músico aperta as cordas também altera a afinação!

O clima e a umidade também afetam a madeira, e isso poderá ter consequências na afinação e na tocabilidade.

Não esqueça que cordas também apresentam defeitos de fabricação, e isso pode enganar, apontando culpa onde ela não existe. Cordas também podem vir com pequenas variações de calibre, o que também afeta a tensão.

 

Colocar a corda de forma errada, destrói qualquer afinação.

Tarraxas de baixa qualidade matam qualquer a afinação.

Trastes irregulares, desalinhados, sujos, levantados, empenados, descolados, desgastados... podem alterar o som e a afinação.

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produzido por

com fotos de Daniel Costa e Eduardo Amayo