Uma nova pesquisa, publicada na revista “PLoS Computational Biology”, oferece uma visão sobre as bases neurais do timbre musical. Mounya Elhilali, da Universidade Johns Hopkins e seus colegas usaram modelos matemáticos baseados em experiências em animais e seres humanos para prever com precisão o reconhecimento da fonte sonora e o conceito de percepção do timbre por ouvidos humanos.

Um dos principais contribuintes para a nossa capacidade de analisar e reconhecer os instrumentos de música é o conceito conhecido como “timbre“. Timbre é um conceito difícil, vagamente definido como tudo na música que não é intensidade, duração ou tom. Por exemplo, o timbre entra em jogo quando somos capazes de instantaneamente decidir se um som vem de um violino ou de um piano.

Os pesquisadores da Universidade John Hopkins começaram a desenvolver um modelo matemático que simula o funcionamento do cérebro quando recebe sinais auditivos, como verifica as características específicas e se há algo que permite o cérebro discernir estas qualidades diferentes.

Computador capaz de identificar corretamente o timbre de cada instrumento musical


Os autores desenvolveram um modelo de computador para simular com precisão como regiões específicas do cérebro transformam sons em impulsos nervosos que nos permitem reconhecer o tipo de sons que se está ouvindo. O modelo foi capaz de identificar corretamente qual o instrumento estava sendo tocado (de um total de 13 instrumentos) a uma taxa de precisão de 98,7%.

O modelo espelhou como os humanos reconhecem o timbre. Os pesquisadores pediram a 20 pessoas para ouvir dois sons reproduzidos por diferentes instrumentos musicais. Os ouvintes foram convidados a avaliar quão semelhantes os sons pareciam. Um violino e um violoncelo são percebidos como mais próximos entre si do que um violino e uma flauta. Os pesquisadores também descobriram que os instrumentos de sopro e percussão em geral tendem a ser os mais diferentes dos outros, seguido por cordas e percussões.

“Há muito a ser aprendido com a forma como o cérebro humano processa informações complexas, tais como timbre musical e traduzir esse conhecimento em sistemas de computadores e tecnologias melhoradas de audição”, disse Elhilali.

Fonte: Biosom