Antes de discutirmos sobre equipamento e sistemas de som, vamos observar o próprio som. Para manter isso o mais breve e simples possível, vamos explicar os princípios básicos que você precisa para entender completamente do conteúdo a seguir.

Figura: Variações na densidade do ar criam o som

Considere como o som é produzido por um tambor. Quando o músico toca o tambor, a “pele” do instrumento vibra. Essa vibração é transmitida diretamente ao ar circundante, empurrando-o e puxando-o conforme a pele do tambor se movimenta alternadamente para cima e para baixo. A vibração causa variações na densidade do ar que sai da pele do tambor como ondas. Isto é o que chamamos de “ondas sonoras”. Quando as ondas sonoras chegam aos ouvidos elas encontram nossos tímpanos e fazem com que eles vibre de acordo, e então nosso sistema nervoso e cérebro traduzem essas vibrações no som que percebemos.

Este é o esquema em um gráfico simples:

(Figura: Frequência e amplitude)

Agora observe o gráfico. Uma “ida e volta” completa da forma de onda, acima de zero, depois abaixo de zero, e acima de zero novamente, corresponde a um “ciclo” da forma de onda. A distância entre zero e o pico da forma de onda é sua “amplitude”.

As qualidades básicas dos sons que estão à nossa volta diariamente, agudo, grave, alto e suave, são determinadas pela frequência (o número de ciclos por segundos) e amplitude das formas de onda destes sons.

(Figura: Som agudo e som grave)

Nós percebemos os sons como tendo alturas mais agudas ou mais graves, e essa percepção é determinada pela quantidade de ciclos da forma de onda do som que ocorrem a cada segundo: isto é, a “frequência” do som. Quanto mais ciclos por ciclos, maior será a frequência e a altura percebida.

No caso de uma bateria, por exemplo, o bumbo grande produz uma altura mais grave do que a caixa menor. Geralmente, quanto maior o elemento de vibração de um instrumento musical, seja este uma pele de tambor maior ou uma corda de piano maior ou uma coluna de ar maior de um instrumento de sopro, menor será a altura.

(Figura: Som alto e som suave)

A unidade usada para descrever frequência, ou o número de ciclos por segundo, é a unidade “Hertz”, abreviada como “Hz”. Uma forma de onda na qual apenas um ciclo completo ocorre por segundo tem uma frequência de 1 Hz, dez ciclos por segundos é 10 Hz, 100 ciclos por segundos é 100 Hz, e assim por diante. Quando alcançamos milhares de Hertz, podemos usar outra abreviação: “kilohertz”, abreviado como "kHz." Você pode falar das duas formas, como “mil Hertz” (1.000 Hz) ou “um kilohertz (1 kHz). Existem diferenças individuais, mas a faixa normal da audição humana é de 20 Hz a 20.000 Hz (20 kHz).

As frequências são arbitrárias e variam um pouco, mas a faixa de 20 Hz a aproximadamente 250 Hz é geralmente considerada como a faixa de baixa frequência. Dentro desta faixa de frequências abaixo de aproximadamente 80 Hz são consideradas frequências ultra baixas. As frequências médias estendem de 250 Hz a aproximadamente 4.000 Hz, e esta faixa às vezes subdividida em nas faixas média grave, média e alta média. Nossos ouvidos são mais sensíveis aos sons da faixa média. Tudo o que estiver acima de 4.000 Hz é a faixa de alta frequência, às vezes também é subdividida para um controle ainda mais refinado.

Outra característica interessante da audição humana é que conforme a altura mais elevada, mais fácil ficar para nós determinarmos a direção de onde o som vem. Sons de graves são menos direcionais e é mais difícil determinarmos a fonte. É por este motivo que as buzinas de carro e sirenes têm um som agudo.

Os sons são percebidos como altos ou suaves, de acordo com a amplitude de sua forma de onda. Uma amplitude maior corresponde a um som mais alto. Quanto mais forte você tocar um tambor, por exemplo, maior será a amplitude de sua vibração física e, portanto, maior será a amplitude da forma de onda transmitida pelo ar.

Nossa sensibilidade à intensidade do som não é linear. Somo muito sensíveis às diferenças na intensidade de sons suaves, mas conforme o som fica mais alto fica mais difícil de diferenciar entre pequenas alterações na intensidade do som. Medições de intensidade que levam esta característica em conta são expressas como “nível de pressão sonora”, ou simplesmente “SPL”, e a unidade usada para medir o SPL é a decibel, abreviada como “dB”. Às vezes você verá medições acústicas deste tipo escritas como “dB SPL”, mas na maioria dos casos será simplesmente expressa como ‘dB”. Usaremos a segunda forma no texto a seguir.

O som mais suave detectável pelo ouvido humano é definido como 0 dB, mas é claro que existem diferenças individuais. Muitas pessoas podem ouvir os sons suaves. E na outra extremidade da escala, o som mais alto que o ouvido humano pode manipular por breves períodos sem desconforto e possíveis danos na faixa de aproximadamente 120 dB.

O gráfico à direita lista os níveis de pressão sonora produzidos por algumas fontes atuais.

Além das características de altura e sonoridade que discutimos até agora, o som tem um “timbre” causado pelas variações na forma de onda. Altura, sonoridade e timbre são as três qualidades mais básicas de qualquer som.

Começamos com um pouco de teoria básica que é necessária para entender os termos “frequência (Hz)” e “nível de pressão sonora (dB)”, ambos aparecerão frequentemente no texto a seguir. Agora que tratamos dos fundamentos básicos do som, vamos dar uma olhada nos sistemas de som e componentes individuais com os quais eles são feitos.