 Pioneiro no estudo científico da voz humana;  Professor da Fundação da Universidade de Iowa ;  Dirige o Centro Nacional da Voz e da Fala;  Ensina a cantar em vários estilos, incluindo ópera, Broadway e pop.

 “ The Human Instrument” examina o mistério e a magia por detrás do nosso sistema vocal.  A potência do sistema vocal baseia-se em efeitos não lineares.

 Um instrumento precisa de três componentes básicos: uma fonte sonora; um ou mais amplificadores; uma superfície radiante ou orifício;  O cantor baseia-se na vibração das cordas vocais, soprando ar através das mesmas para gerar frequências sonoras.

cordas vocais constituídas por um tecido musculoso com duas pregas fibras elásticas que se distendem ou se relaxam afiguram-se muito moles e esponjosas.

 Para uma palheta ou uma corda sustentar a sua vibração, esta deve ser feita de um material elástico adequado, de forma a voltar a sua forma inicial quando deformados.

 Um instrumentista pode mudar a frequência da vibração de uma fonte sonora através de um alongamento ou encurtamento do elemento oscilante.  Instrumentos de cordas têm três mecanismos para alterar a frequência:  alterar o comprimento de uma corda;  modificar a sua tensão;  ou mudar para outra corda.

 Os cantores tem a capacidade de fazer o que mais nenhum instrumento musical consegue.  E como o fazem?

 Existe uma formula física que descreve a frequência de uma corda. Cordas Vocais Alongadas Vibram a frequências mais baixas Cordas vocais tensas Vibram a frequências mais elevadas

Como trabalham as cordas vocais?  As cordas vocais têm um complexo divido em três partes estruturais, que nos permitem gerar várias frequências.  No centro de cada corda vocal há um ligamento, existindo músculos dentro de cada ligamento.  A tensão do ligamento sobe rapidamente, com alongamento (por músculos que movem as cartilagens associadas às cordas), que ajuda a produzir altas frequências.

 O músculo da corda vocal aumenta com a contracção e ao fazê-lo, ele gera uma faixa de frequência ainda maior.  A cobrir todo este aparelho há uma membrana altamente flexível, cuja superfície oscila com o ar dos pulmões que passa por ele, como uma bandeira com o vento.  Esta troca de energia vibracional com o ar cria então as ondas sonoras.

Nos instrumentos musicais, o amplificador normalmente determina o tamanho do instrumento. Num instrumento existem muitas formas de amplificar e reforçar as frequências provenientes da fonte de som (tubos, os próprios metais que constituem o instrumento…) Exemplo: Caso do violino Ar que oscila com as cordas Suporte que vibra com muitas das frequências das cordas Amplificadores do violino

A física Tamanho dos instrumentos Ondas de som contínuas compostas por frequências sonoras harmonicamente espaçadas (múltiplos da inicial). O amplificador tem de ser bastante grande para ter efeito num leque tão grande de frequências.

 A Natureza claramente não teve em conta a potência da voz humana.  O comprimento total das vias respiratórias acima das cordas vocais é apenas de 17 centímetros.  A frequência mais baixa que consegue ser amplificada é de cerca de 500 Hz.  Para piorar tudo ainda mais, o tracto vocal não consegue aumentar ou diminuir o seu comprimento o que dá a impressão que a nossa voz parece limitada demais em relação àquilo que consegue fazer.

Como é que o som é amplificado? Através de um processo não linear de energia.  Inertive Reactance  Criação de condições especiais para cada abertura e fecho cíclicos das cordas.  Reforça as vibrações para criar ondas sonoras mais fortes.  “Kick”  Desfasamentos nos movimentos das cordas vocais.

As cordas começam a separar-se O ar vindo dos pulmões flui para o espaço glótico entre as dobras A pressão do ar na glote aumenta. Afastamento das cordas Aceleração da massa de ar ascendente. O que acontece?

Fecho da glote Corta o fluxo do ar dos pulmões Há um vácuo parcial na glote As cordas vocais têm oscilações muito fortes O ar no vestíbulo laringeo aumenta em cada oscilação

Irradiador Humano Bocas Grandes e Bocas Pequenas  O aparelho vocal adopta formas diferentes, de maneira a projectar melhor determinadas alturas.

 Estilos diferentes de música obrigam o aparelho vocal a tomar formas diferentes.  Os cantores podem encontrar inertive reactance com frequências tão altas como 800 e 900 Hz.

O vestíbulo laríngeo mantém-se estreito A faringe é expandida o mais amplamente possível A boca é um pouco limitada

 Os seres humanos tendem a pensar no corpo humano como um só instrumento, o que o torna comparável em tamanho a um baixo duplo.  O caso do conhecido Steven Tyler.

 Apesar de o aparelho vocal humano ser pequeno, este é capaz de criar sons tão variados e bonitos como os produzidos por uma variedade de instrumentos musicais.  Todos os instrumentos têm uma fonte de som, um ressonador que reforça a base sólida, e um irradiador que transmite o som aos ouvintes.

 A origem da voz humana é a vibração das cordas vocais que se situam na laringe, sendo o ressonador a coluna de ar acima da laringe, e o irradiador a abertura da boca.  A voz humana pode criar uma impressionante variedade de sons, porque depende de efeitos não lineares.

Fim