Sintetização de som de um violão a partir de um modelo computacional

Abstract

O violão é um instrumento musical da família dos cordofones dedilhados que são aqueles em que o som é produzido pela vibração de cordas tensionadas. Para impulsionar a vibração das cordas nestes instrumentos pode-­se usar dedos e/ou elementos mais rígidos como unhas ou palhetas. Além das cordas o tampo é considerado a parte mais importante do violão, por ele, através do cavalete, as vibrações das cordas são transmitidas e amplificadas para o instrumento todo. Ao vibrar, o tampo provoca o movimento do ar contido na caixa de ressonância resistindo à tensão exercida pelas cordas e minimizando as eventuais deformações devido a variações climáticas. Para dar maior rigidez, atenuando o efeito da temperatura um conjunto de barras chamadas de leques harmônicos é colado na sua parte interna. E estes têm sido objeto de pesquisa de pesquisadores e Luthiers devido à variedade de configurações desenvolvidas ao longo dos tempos. A estrutura dos leques harmônicos também tem a função de acoplar os movimentos desta superfície, de forma que o tampo possua modos de vibração com certas características. Portanto, este trabalho se desenvolve a partir de um modelo computacional de violão construído com configurações de leque harmônico diferentes das tradicionais, mas com inspiração no modelo de leque desenvolvido pelo luthier alemão Hermann Hauser. Tal modelo visa, inicialmente, a obtenção de respostas em termos de frequências naturais e modos de vibração utilizando­-se de análises estática, modal, harmônica via técnica de elementos finitos. Tais resultados são analisados com respostas obtidas experimentalmente através do método de excitação por impulso. Além disso, é feito o processamento digital de sinais sonoros para permitir a sintetização de sons usando as características avaliadas no modelo físico e computacional e respostas em frequência através da técnica numérica de deconvolução. As avaliações permitiram a obtenção de respostas em frequências naturais e as respectivas formas dos modos de vibração que permitiram a comparação com as respostas do modelo físico de violão através do método de excitação por impulso. Além disso, o processamento digital de sinais permitiu a sintetização sonora e uma melhor avaliação das respostas dos modelos físico e computacional através técnica numérica de deconvolução.