Egresso da UTFPR de Toledo tem pesquisa publicada no exterior

Theremin é conhecido como o instrumento intocável. O Theremin é um dos primeiros instrumentos musicais completamente eletrônicos, controlado sem qualquer contato físico. Atrelar música e engenharia eletrônica foi a proposta de pesquisa do egresso do curso de Engenharia Eletrônica da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), de Toledo, Marcos Ramos dos Santos, e seu orientador de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC), professor Andrés Eduardo Coca Salazar (Engenharia de Computação).

A pesquisa sobre o desenvolvimento de uma nova versão do Theremin resultou na publicação do artigo intitulado Optical digital theremin with audio synthesis and graphic interface (Theremin óptico digital com síntese de áudio e interface gráfica) no Journal of Circuits, Systems and Signal processing.

“A ideia surgiu a partir do fato de eu já ser músico e trabalhar com música”, conta Santos. “A partir disso, procurei o professor Andrés para ser meu orientador por ele ser formado em música além de possuir graduação em Engenharia Eletrônica. Dessa maneira, começamos a pesquisar um tema que pudesse englobar as duas áreas (eletrônica e música), com isso chegamos a ideia de desenvolver um Theremin, dado a sua importância no cenário musical, uma vez que ele é um dos primeiros instrumentos totalmente eletrônicos de que se tem registro”.

Nos Theremins convencionais existe uma relação não-linear entre a distância e as notas musicais, ou seja, não existe uma distância padrão entre as notas musicais. “Isso dificulta sua execução e também torna necessário a utilização do movimento dos dedos para execução de algumas melodias. No entanto, no protótipo desenvolvido foi criada uma relação linear entre as notas musicais e a distância, ou seja, cada intervalo entre notas possui um padrão de distância, dessa maneira torna-se mais fácil a execução de melodias no instrumento. Assim, também uma pessoa com amputação de dedos teria mais facilidade para executar melodias no instrumento, porque é necessário apenas o movimento de flexão e extensão do cotovelo para a execução das notas devido a posição horizontal do sensor de frequência”.

Para Santos, foi gratificante conseguir publicar um artigo em uma revista internacional, sobretudo ainda durante a graduação. “A publicação do artigo nos dá um indicativo da relevância do tema e de que estamos na direção certa. Como o instrumento ainda está em fase de prototipação existem muitas melhorias para serem feitas, dessa forma, como o protótipo foi doado a universidade ao fim da defesa de TCC e desenvolvimento do artigo, com a publicação do mesmo, o tema despertará o interesse de outros alunos para continuar o desenvolvimento do trabalho nos semestres posteriores, como ocorre com muitos trabalhos de TCC, os quais a continuidade é dada por outros orientandos”, declara.

A MELÓDIA DA PESQUISA – “O projeto consiste no desenvolvimento de uma nova versão do Theremin, que é um instrumento musical que se ‘toca’ sem contato físico. A versão original foi criada pelo inventor russo Leon Theremin em 1920 e consiste de duas antenas que detectam os movimentos das mãos, uma controla o volume e a outra a frequência da nota musical”, explica o professor Andrés Eduardo Coca Salazar.

As frequências das notas são produzidas com movimentos dos dedos da mão direita frente a uma antena vertical e o volume somente com movimentos da mão esquerda frente a uma antena horizontal. Segundo Salazar, na versão proposta, foram usados sensores laser e um microcontrolador.

“O objetivo principal do protótipo proposto foi aumentar a acessibilidade das versões comerciais, desde duas perspectivas: econômica e interpretativa. Para a primeira foram usados elementos muito econômicos, com o qual foi obtido um protótipo de baixíssimo custo quando comparado com o alto custo das versões comerciais”, pontua o professor. Segundo Santos, o desenvolvimento do protótipo custou aproximadamente R$ 360,00, enquanto no mercado podem ser encontrados Theremins com custo acima de R$ 2 mil.

Em relação a perspectiva interpretativa, Salazar, cita que foi pensada a possibilidade de facilitar a interpretabilidade do instrumento, pois produzir som nele é muito fácil, mas interpretá-lo corretamente é muito difícil, já que não contém trastes ou teclado como a maioria dos instrumentos convencionais. “Além disso, a relação distância-frequência é não-linear, o que significa que intervalos iguais são interpretados com distâncias diferentes. Portanto, é considerado como um dos instrumentos mais difíceis de serem interpretados”, esclarece.

O THEREMIN DA PESQUISA – Com o intuito de facilitar a forma de interpretação foi aplicada uma linearização à relação distância-frequência, porém, conforme o professor, não ficou perfeita devido ao modo de operação dos componentes eletrônicos. No entanto, os testes realizados usando amostras obtidas para diferentes notas em diferentes oitavas revelaram que o erro encontrado não é estatisticamente significativo conforme um teste estatístico não paramétrico.

A segunda mudança foi dispor a antena de frequência (segundo sensor) em posição horizontal, com a qual já não é necessário usar movimentos dos dedos da mão direita, apenas com movimentos simples do braço mediante a flexão e extensão do cotovelo. “Isso poderia ser útil para pessoas que desejam tocar um instrumento melódico, mas que não têm todos os dedos da mão direita (dedos amputados), o que é um requisito indispensável para a interpretação da maioria de instrumentos convencionais. Contudo, a comprovação objetiva da anterior hipótese será abordada em etapas posteriores”, afirma.

“Mediante uma interface gráfica, foi adicionada uma ajuda visual em tempo real que mostra a nota que está sendo interpretada e o seu volume. Isso facilita ainda mais o estudo e a execução do instrumento musical. Também, aproveitando a interface, se adicionou uma etapa de síntese de áudio para poder modificar o timbre do instrumento, em teoria a infinitos timbres”, destaca o professor ao enfatizar a importância da publicação do artigo, pois isso enaltece a relevância da pesquisa e instiga novos trabalhos.

Da Redação

TOLEDO