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O que é série Harmônica na música?

Qual a diferença entre ouvir uma boa música e ouvir outros tipos de som? Uma sirene, por exemplo, ou o choro de uma criança. Por que a música agrada aos ouvidos enquanto outros tipos de som provocam irritação? Por que a combinação de alguns sons agradam aos ouvidos e outros não?

Tudo isso tem a ver com a física do som, ou seja, a forma como as ondas sonoras vibram deslocando o ar e formando ruídos ou notas musicais. A acústica é o ramo da física que estuda os fenômenos do som e harmonia é uma das matérias que trabalha com a combinação das notas musicais de forma a usar as combinações que agradam ao ouvinte.

Qualquer som, seja ele um ruído ou uma nota musical, é produzido pela vibração do ar. Ao tocarmos, por exemplo, uma corda do violão, ele produções vibrações no ar que se repetem. É mais ou menos a mesma situação quando jogamos uma pedra na água e vemos a formação de ondas que se propagam. No nosso caso, nosso meio não é a água, mas o ar. Todo som vibra a uma determinada frequência. Mas o que é frequência? É o número de vezes que uma determinada onda sonora se repete por segundo. Cada ciclo por segundo é chamado de Hertz em homenagem ao físico alemão Heinrich Rudolf Hertz que deu grandes contribuições científicas na área do eletromagnetismo.

Os seres humanos ouvem frequências que vão de 20 a 20.000 Hz (ou 20 kHz = 20.000 Hz).  Bebês chegam a ouvir até 20 kHz, mas à medida que nos tornamos adultos vamos perdendo a habilidade de ouvir frequências mais elevadas. Isso explica o uso de alguns toques de celular em altas frequências impossíveis de serem ouvidas pelo professor, mas facilmente ouvidas pelos adolescentes (Ah, e pelos cães também).

A nota lá do diapasão está na frequência de 440 Hz porque produz um vibração no ar de 440 vezes por segundo. A série harmônica é formada pela sucessão de notas que possuem frequências múltiplas. Se tomarmos o a nota lá do diapasão com frequência de 440 Hz teremos as seguintes frequências múltiplas a ela : 110 Hz, 220 Hz (dobro da fundamental), 330 Hz (triplo da fundamental), 440 Hz (quatro vezes a fundamental, que é nosso lá), 550 Hz (cinco vezes a fundamental), e assim até o infinito. Então a série harmônica é uma série de frequências múltiplas (ou notas notas musicais) infinta.

Mas o que há de especial com estas notas? Quando tocamos a corda do violão, a nota produzida não é apenas a fundamental, ou seja, no caso da nota lá, outras notas vão soar juntamente com ela reforçando e criando uma sensação de preenchimento que agrada aos ouvidos.

A primeira pessoa que percebeu esta relação entre os harmônicos nas notas musicais foi Pitágoras, na Grécia antiga. Sim, é o mesmo cara do teorema, mas isso já é outra história.

Pitágoras percebeu que ao esticar uma corda o seu som variava em função da tensão aplicada, espessura da corda e o seu tamanho.  Então ele começou a fazer experimentos com uma corda esticada e percebeu que se ele a dividisse no meio, ou seja, se tivesse uma corda com exatamente a metade da primeira o som emitido parecia ser o mesmo, mas era mais agudo. Pitágoras estava descobrindo o conceito de oitava. Ele fez outros experimentos, dividindo a corda em 3 partes, 4 partes e cinco partes e percebeu que havia uma consonância entre os sons, ou seja, se combinados eles agradavam aos ouvidos.

Uma forma de verificar o experimento de Pitágoras é medir o comprimento de uma corda do violão com uma fita métrica. Se você fizer isso, vai perceber que a metade entre as extremidades da corda é exatamente a casa 12, que é a oitava da nota solta. Ou seja, se tocamos a nota lá solta e depois pressionamos na casa 12 temos o lá em 440 Hz para a corda solta e o lá em 880 Hz para a corda pressionada na casa 12. Podemos verificar a frequência da nota instalando no celular um aplicativo de afinação que mostra a nota e sua frequência.

Se agora dividimos a corda em três partes, vamos pressionar a casa 7 que é a nota mi que é ouvida quando os outros 2/3 da corda está vibrando. Sabemos que a nota mi é a quinta nota da escala de lá maior e a frequência do mi é 330 Hz que é múltipla de 440 Hz.

Vamos montar em uma tabela os harmônicos e suas respectivas notas:

  1. 110 Hz – A1
  2. 220 Hz – A2 (oitava justa)
  3. 330 Hz – E3 (quinta justa)
  4. 440 Hz – A3 (oitava)
  5. 550 Hz – C#4 (terça maior)
  6. 660 Hz – E4 (quinta justa)
  7. 770 Hz – G4 (sétima menor)
  8. 880 Hz – A4 (oitava)
  9. 990 Hz – B4 (segunda maior)
  10. 1100 Hz – C#5 (quinta justa)
  11. 1210 Hz – D# (4 aumentada)
  12. 1320 hz – E5 (quinta justa)
  13. 1430 Hz – F#5 (sexta maior)
  14. 1540 Hz – G5 (quinta justa)
  15. 1650 Hz – G#5 (sétima maior)
  16. 1760 Hz – A5 (oitava)

Nossa série harmônica então fica: 1,8,5,8,3,5,7,8,2,5,4,5,6,5,7,….

Desta forma, podemos montar nossa série harmônica em qualquer escala. Na escala de dó maior ficaria: C, C, G, C, E, G, Bb, etc.

Com isso podemos definir o que é consonância e o que é dissonância.  Consonância são sons que melhor combinam criando uma sensação agradável ao ouvi-los e são formados pelos intervalos mais próximos à fundamental enquanto dissonância são sons que criam um choque ou uma tensão ao serem ouvidos e estão mais afastados da fundamental quando consideramos uma série de frequências múltiplas.

Mas pra que serve isso? Além de nos ajudar a entender as relações harmônicas e a formação dos acordes, se levamos em consideração as consonâncias e dissonâncias podemos usá-las para transmitir as emoções que desejamos em nossa composição. Vamos usar alguns exemplos: Em uma música composta para canto coral, o que se deseja é uma maior consonância entre as vozes, então ao compor um arranjo que prioriza consonâncias, ou seja, terças, quintas, oitavas e sextas entre as vozes, teremos uma música que ao ser ouvida será facilmente assimilada e considerada agradável. Agora imagine que estamos compondo uma trilha sonora para um filme de suspense e o que queremos é criar uma tensão, criar um ambiente mais sombrio, então fazemos uso das dissonâncias. A bossa nova e o jazz são exemplos de gêneros musicais em que o uso das tensões são usados para enriquecer a harmonia e criar variações que aos serem resolvidas nas consonâncias enriquecem a composição. Enfim, não há certo ou errado. Tudo depende do resultado final que se quer.  Outro ponto importante ao se falar de série harmônica é o seu papel na definição do timbre de um instrumento. Quanto mais harmônicos são gerados, mais encorpado e rico é o som.

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