Modelo em escala de “Stonehenge Lego” revela a paisagem sonora única do monumento pagão

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Prolongar / A pesquisa acústica usando um modelo em escala 1/12 do tamanho de Stonehenge descobriu que o monumento concluído teria ampliado a fala e melhorado os sons musicais, mas apenas para aqueles dentro do círculo de pedra.

Os cientistas construíram um modelo em escala de Stonehenge, a famosa estrutura megalítica de pedras em Wiltshire, Inglaterra, e a usou para recriar como o som teria sido refletido nas superfícies das pedras. Eles descobriram que o arranjo das pedras provavelmente teria amplificado a fala e melhorado a música, mas apenas se alguém estivesse dentro do círculo, de acordo com um estudo recente no Journal of Archaeological Science.

Apelidado de "Stonehenge Lego", o modelo em escala é obra do engenheiro acústico Trevor Cox, da Universidade de Salford, na Inglaterra, e de vários colegas. (Curiosidade: em 2007/2008, Cox conduziu um estudo de um ano para identificar o 10 piores sons. O som de alguém vomitando encabeçou a lista, seguido por feedback de microfone, bebês chorando e um trem arrastando-se ao longo dos trilhos. Desde então, eles têm trabalhado para testar a acústica de diferentes configurações das pedras que teriam existido em diferentes épocas da longa história do monumento.

A recriação de "paisagens sonoras" históricas faz parte de um campo relativamente jovem conhecido como arqueologia acústica (ou arqueoacústica). Por exemplo, os pesquisadores procuraram entender como a acústica pode ter influenciado o resultado das principais batalhas da Guerra Civil, como a Batalha de Seven Pines em 31 de maio de 1862. Outro efeito de interesse para os arqueólogos acústicos é o chilrear—Reminiscente do chamado do quetzal, um pássaro exótico de cores vivas nativas da região — quando você bate palmas na parte inferior de uma das enormes escadarias do Templo Maia de Kukulkan em Chichen Itza, no centro do México.

Essas paisagens sonoras podem ter aplicações práticas. Caso em questão: no ano passado, a famosa Catedral de Notre Dame em Paris foi gravemente danificado em um incêndio. Felizmente, acústicos franceses fizeram medições detalhadas da "paisagem sonora" de Notre Dame nos últimos anos. Outro cientista, Andrew Tallon, usou a digitalização a laser para crie mapas detalhados com precisão do interior e exterior. Todos esses dados serão fundamentais para ajudar os arquitetos fator acústica em seus planos de reconstrução, na esperança de preservar a paisagem sonora única da catedral.

Stonehenge também é conhecido por exibir efeitos acústicos incomuns; ele zumbe com ventos fortes, por exemplo. E em 2017, pesquisadores do Royal College of Art de Londres descobriram que suas pedras azuis ígneas produzem um ruído estridente alto quando atingidas, o que aqueles que construíram o monumento podem ter associado a poderes místicos ou de cura. Isso poderia explicar por que algumas dessas pedras foram transportadas por distâncias tão longas; a maioria provavelmente foi extraída de uma cidade galesa chamada Maenclochog (tradução: "rocha que ressoa"). Aparentemente, os habitantes locais usaram as pedras azuis como sinos de igreja até o século XVIII.

Os acústicos mediram as propriedades do monumento como ele existe hoje, mas "o som é muito diferente do passado porque muitas pedras estão faltando ou deslocadas", Cox et al. escreveu em seu último artigo. Na verdade, existe um modelo em escala real de Stonehenge em Maryhill, Washington, que está mais perto de sua formação pré-histórica, e os cientistas também mediram suas propriedades acústicas. Mas Cox et al. acreditam que seu modelo em escala leva em consideração com mais precisão a forma e o tamanho das pedras reais.

"O problema com os outros modelos que temos é que as pedras não têm o formato e o tamanho corretos, e como o o som interage com as pedras depende criticamente das formas, " Cox disse ao The Guardian no ano passado. "Esses blocos em Maryhill são todos muito retangulares, enquanto Stonehenge real, quando você olha para eles, eles são um pouco mais amorfos porque são feitos de pedras cinzeladas à mão."

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Prolongar / O engenheiro acústico Trevor Cox trabalha com um modelo em escala de Stonehenge em uma câmara de som na Universidade de Salford, na Inglaterra.

Acoustics Research Center / University of Salford

Cox et al. baseou-se em varreduras a laser do próprio local, junto com evidências arqueológicas existentes, para construir seu modelo, que tem 1/12 do tamanho da peça real – uma réplica tão grande quanto a câmara acústica da universidade poderia acomodar. O círculo externo de pedras sarsen em pé provavelmente numerava 30 originalmente. Hoje, há cinco pedras sarsen em pé incluídas em um total de 63 pedras completas, junto com 12 pedras fragmentadas. Os arqueólogos estimam que um total de 157 pedras foram colocadas no local há cerca de 4.200 anos.

Para fazer seu modelo, Cox e seus colegas imprimiram em 3D 27 pedras de formas e tamanhos variados. "Você os imprime em 3D e depois faz moldes de silício com eles, depois os lança em uma mistura de gesso e polímero e depois os pinta com tinta automotiva", Cox disse ao The Guardian. "Eu arruinei o chão da minha sala de jantar." Em seguida, eles colocaram o modelo na câmara de som para fazer suas medições.

Como nós relatamos anteriormente, há uma relação definitiva entre a qualidade da acústica de uma sala, o tamanho da câmara e a quantidade de superfícies de absorção que estão presentes. Isso é capturado em uma fórmula bem conhecida para calcular tempo de reverberação, ainda é o fator crítico para medir a qualidade acústica de um espaço. Reverberação não é o mesmo que eco, que é o que acontece quando um som se repete. A reverberação é o que acontece dentro de casa quando o som não pode viajar distância suficiente para produzir esses atrasos de eco. Em vez disso, você obtém um anel contínuo que gradualmente "decai" (desaparece).

Acousticians normalmente medir as chamadas "respostas de impulso" no local e armazená-las digitalmente para uso posterior. Bata palmas dentro de uma sala de concertos ou igreja vazia. Esse é o impulso. (Uma pistola de partida ou um balão estourando também são bons impulsos.) Os reflexos do som que você ouve são a resposta do prédio. Grave o impulso e a resposta, depois compare o perfil acústico com uma gravação apenas do impulso para referência e você pode extrair um modelo das reverberações da sala.

Isso é basicamente o que Cox et al. fizeram com seu modelo em escala de Stonehenge. Eles colocaram vários microfones e alto-falantes em toda a estrutura, tanto dentro do círculo quanto fora dele. Em seguida, eles tocaram sons agudos de frequências altas e baixas através dos alto-falantes, e os reflexos dos sons das pedras modelo foram capturados e gravados pelos microfones.

Eles descobriram que o tempo de reverberação durava cerca de 0,6 segundos dentro do círculo para sons de frequência média – ideal para amplificar a fala humana ou os sons de instrumentos musicais como tambores. (Para efeito de comparação, sua sala de estar provavelmente tem uma reverberação de cerca de 0,4 segundo. Uma grande sala de concertos normalmente tem um tempo de reverberação de cerca de dois segundos, enquanto uma catedral como Notre Dame tem uma reverberação muito longa de cerca de oito segundos.) Mas esses sons não foram projetadas além do círculo na área circundante, e não houve ecos, já que os grupos internos de pedras serviram para confundir e espalhar os sons refletidos no círculo externo.

Cox e seus co-autores têm o cuidado de apontar que as propriedades acústicas de Stonehenge não foram necessariamente o principal motivador do design exclusivo do monumento. “Parece improvável que o som tenha sido o principal motivador no design e arranjo das pedras em Stonehenge”, escreveram eles. "Outras considerações eram provavelmente mais importantes, incluindo os alinhamentos astronômicos, a incorporação de dois grupos diferentes de pedras, a replicação de monumentos de madeira semelhantes e a criação de uma estrutura de arquitetura impressionante e inspiradora."

Este último estudo "mostra que o som estava razoavelmente bem contido no monumento e, por implicação, (Stonehenge) estava bastante bem isolado dos sons que vinham", o arqueólogo Timothy Darvill da Universidade de Bournemouth na Inglaterra – que não é afiliado à nova pesquisa –disse Science News, acrescentando que as propriedades acústicas únicas "devem ter sido uma das experiências fundamentais de Stonehenge."

DOI: Journal of Archaeological Science, 2020. 10.1016 / j.jas.2020.105218 (Sobre DOIs)

Fonte: Ars Technica