A ciência do volume e as curvas de Fletcher-Munson

Seguindo o caminho do tema ‘ouvido humano’, vou escrever sobre o estudo que levou ao nosso entendimento daquela “subjetividade” que venho falando em outras postagens.

Você já deve ter notado que a música parece perder o peso quando abaixamos muito o volume do rádio ou do sistema de som. O baixo desaparece e o brilho dos instrumentos mais agudos se apaga deixando em destaque apenas a voz e os sons médios. É comum culpar a qualidade das caixas de som por isso mas a responsabilidade também é da forma como o cérebro humano processa o áudio.

Para compreender esse fenômeno é necessário diferenciar o volume físico da percepção psicoacústica. O conceito técnico de volume refere-se geralmente à pressão sonora que é medida em decibéis (como ja mencionei em duas outras postagens) e o som se comporta de forma linear para um microfone ou um medidor de decibéis. Isso significa que uma certa quantidade de decibéis de um som grave possui exatamente a mesma energia física que a mesma quantidade de decibéis de um som agudo pois a máquina é objetiva e não faz julgamentos sobre as frequências.

A subjetividade da audição e o estudo das curvas

O ouvido humano funciona de maneira diferente e é bastante subjetivo pois não ouvimos todas as frequências com a mesma facilidade. A nossa audição evoluiu para priorizar a frequência da voz humana e os sons de alerta que ficam na região dos médios. A consequência disso é que somos naturalmente pouco sensíveis aos sons muito graves e muito agudos a menos que eles estejam em volumes elevados. Os pesquisadores Harvey Fletcher e Wilden Munson decidiram mapear essa característica humana em 1933 e realizaram testes para descobrir quanto volume físico era necessário em diferentes frequências para que o ouvinte percebesse o som com a mesma intensidade. O resultado desse estudo ficou conhecido como Curvas de Fletcher-Munson e o gráfico resultante nos ensina que a região dos médios é a nossa referência auditiva onde ouvimos com facilidade mesmo em volumes baixos. Já os sons graves exigem muito mais energia e é preciso aplicar muito mais pressão sonora para que você perceba um som grave com a mesma intensidade de uma voz. A curva de sensibilidade aos graves cai drasticamente em volumes baixos e o nosso ouvido praticamente deixa de perceber o peso da música mas a resposta se torna mais plana à medida que aumentamos o volume geral e é nesse ponto que os graves e agudos aparecem de forma equilibrada.

O impacto nos equipamentos e na produção musical

Esse conhecimento muda a forma como lidamos com equipamentos de áudio no dia a dia e o exemplo mais prático é o botão Loudness presente em muitos amplificadores e sons de carro. Muitas pessoas acreditam que esse botão serve para aumentar a potência mas sua função real é corretiva para audição em baixo volume. O circuito aplica uma equalização que aumenta os graves e os agudos artificialmente ao ser ativado e isso compensa a falha natural descrita pelas curvas de Fletcher-Munson fazendo com que a música soe cheia e equilibrada mesmo tocando baixinho. Esse conceito também é fundamental para profissionais de áudio pois um engenheiro que mixa uma música em um volume muito baixo tende a aumentar exageradamente o baixo e a bateria para conseguir ouvi-los. O problema é que os graves ficarão ensurdecedores quando essa música for tocada em volume normal por outra pessoa e é por isso que estúdios profissionais trabalham com níveis de volume padronizados. O volume não é apenas um controle de intensidade mas sim um componente que altera a percepção do timbre. A música ouvida em volume baixo é uma experiência diferente da mesma música ouvida em volume alto para o nosso cérebro e compreender essa relação nos ajuda a configurar melhor nossos equipamentos para garantir uma experiência sonora rica independentemente da altura do som.

O próximo tema a respeito do ouvido humano é algo que me interessa muito e influencia bastante em como trabalho minhas mixagens e como ouço de modo geral. Como o nosso ouvido localiza sons.