Ressonância e vogais: por que o "a" e o "u" soam diferentes

O didjeridu toca, em geral, uma nota só. Mesmo assim, quem o toca bem arranca dele uma variedade grande de timbres. Em 2005, pesquisadores da Universidade de Nova Gales do Sul mostraram como: os tocadores moldam, sem perceber, as ressonâncias da boca e da garganta, do mesmo jeito que moldamos as vogais. A voz funciona pela mesma lógica.

Uma nota, várias cores

Quando você canta, duas coisas trabalham em sequência. As pregas vocais vibram e produzem o som básico, e é a velocidade dessa vibração que decide a altura da nota. Depois, esse som atravessa o trato vocal, o tubo que vai da laringe até os lábios, que reforça certas frequências e deixa outras passarem mais fracas. A primeira etapa é a fonte, a segunda é o filtro.

No artigo "Formant", da Wikipédia em inglês, o formante é um máximo largo no espectro do som, resultado de uma ressonância do trato vocal. Os formantes não são fontes de som: a voz os excita, e eles dão forma ao que sai. Mudar a posição da língua, a abertura da mandíbula e o arredondamento dos lábios muda o filtro, e a nota continua a mesma.

O que muda entre o "a" e o "u"

Os dois primeiros formantes, F1 e F2, são os mais importantes para a identidade da vogal. O F1 acompanha o quanto a boca está aberta, o que tradicionalmente se liga à altura da língua e à abertura da mandíbula. O F2 acompanha se a vogal é mais da frente ou mais do fundo da boca. Nas vogais de trás, como o "u", o arredondamento dos lábios baixa os dois.

Numa tabela de valores médios de voz masculina, que o artigo "Formant" reproduz de um manual de fonética, o "a" tem F1 perto de 850 Hz e F2 perto de 1610 Hz. No "u", os números caem para cerca de 250 Hz e 595 Hz. São médias: cada pessoa, cada voz e cada língua se afastam delas.

Cantores e o formante do cantor

Em cantores treinados, principalmente homens, aparece um reforço extra perto de 3000 Hz, entre 2800 e 3400. Ele não existe na fala comum nem em vozes sem treino, e, segundo o artigo, essa energia ajuda a voz a ser ouvida e compreendida por cima de uma orquestra. O artigo associa o reforço a ressonâncias mais altas do trato vocal e ao treino, e este texto não vai além disso.

Um teste de ouvido

Dá para sentir isso sem equipamento nenhum.

1. Sussurre "a, e, i, o, u" devagar. Repare: dá para distinguir as cinco num sussurro, em que as pregas não vibram.
2. Cante uma nota só e vá de "a" para "u" sem mudar a altura. O som muda de cor, e o traço do afinai mostra se a altura acompanhou.
3. Observe a boca no espelho. No "a" ela se abre, e no "u" os lábios se arredondam. É o que a tabela mostra em números.

O afinai oferece cinco escolhas de sílaba nos exercícios: "aaah", "uuuh", "miii", "ma-me-mi-mo-mu" e sem sílaba. Cada cartão abaixo abre a mesma nota longa com uma delas, para uma voz de baixo.

O que este texto não cobre

Cantores costumam falar de ressonância em termos de sensação: voz no peito, no rosto, na cabeça. Este texto trata só do que as fontes citadas medem, as ressonâncias do trato vocal e os formantes. Os números da tabela são de vozes masculinas e valem como ordem de grandeza.

Fontes

• Hopkin, M. (2005). Notícia sobre tocadores de didjeridu e ressonâncias do trato vocal. Nature News, 6 de julho de 2005. Notícia
• Wikipédia em inglês. Formant. Artigo
• Wolfe, J., Garnier, M., e Smith, J. (2009). Vocal tract resonances in speech, singing, and playing musical instruments. HFSP Journal. DOI
• Wolfe, J., Garnier, M., e Smith, J. (2009). Voice acoustics: an introduction to the science of speech and singing. Acoustics Group, UNSW. Página de apoio