Por que este afinador existe

A maior parte dos afinadores de navegador usa FFT — uma análise do espectro de frequências — e escolhe o pico mais alto. Funciona razoavelmente na região média e falha justamente onde afinar é mais difícil.

São dois problemas. O primeiro é de resolução: o Mi grave do violão está em 82,41 Hz e o semitom abaixo dele em 77,78 Hz, uma diferença de 4,6 Hz. Uma FFT de 2048 amostras a 44,1 kHz tem resolução de 21,5 Hz por faixa — todo o registro grave do instrumento cabe em uma ou duas faixas. O segundo é de oitava: numa corda dedilhada, o segundo harmônico costuma ser mais forte que a fundamental, então o pico mais alto do espectro aponta uma oitava acima da nota real.

Este afinador usa outra abordagem: autocorrelação normalizada pelo método McLeod (MPM). Em vez de olhar o espectro, ele procura o período da onda — quanto tempo o sinal leva para se repetir. Três coisas saem disso:

• A medida é um período em amostras, não uma faixa de frequência, e a resolução não desaba nos graves.
• A regra do MPM de escolher o primeiro pico acima de 90% do mais alto é uma defesa direta contra erro de oitava: um som com período T também se correlaciona em 2T e 3T, e pegar o primeiro devolve a fundamental.
• Uma interpolação parabólica no topo do pico resolve o período em frações de amostra, que é o que leva o erro para baixo de um cent.

Somam-se a isso um filtro que corta ruído abaixo de 22 Hz, um portão de silêncio e uma mediana móvel das últimas leituras — esta última é o que mantém a agulha parada em vez de tremendo, defeito visível em quase todo afinador online.

A precisão declarada não é estimativa. O detector é testado contra sinais sintetizados em frequências conhecidas, em quatro timbres diferentes:

• Senóide pura — o caso fácil, como controle.
• Corda dedilhada — sete harmônicos com decaimento exponencial.
• Fundamental fraca — a fundamental a 18% da amplitude do segundo harmônico. É o caso que derruba afinadores por FFT, e é exatamente o que um microfone de celular capta de uma corda grave.
• Com ruído de sala — ruído branco somado ao sinal.

Os alvos não são um punhado de notas escolhidas a dedo: sãotodas as cordas de todas as 53 afinações do catálogo, do Si grave de um baixo de cinco cordas (30,87 Hz) ao Mi agudo de um violino (659,26 Hz). E cada corda é medida desafinada de propósito, de 150 cents abaixo a 150 cents acima do alvo — um afinador é usado justamente por quem está fora do tom, e acertar só a nota exata não provaria nada.

Cada medição usa a mesma faixa de busca que o afinador usa de verdade para aquela afinação. Isso importa mais do que parece: enquanto o teste media faixas mais largas do que as que rodam no navegador, um erro de oitava que afetava as 53 afinações passou despercebido.

Resultado: 9.072 medições, pior erro de 0,74 cent, nenhuma falha de detecção e nenhum erro de oitava. O ruído do teste é gerado a partir de uma semente fixa, então o número é reprodutível e não muda de uma execução para outra. Para referência, o ouvido humano treinado distingue diferenças a partir de cerca de 5 cents.

Na prática, o seu resultado depende também do microfone, do ruído do ambiente e do estado das cordas. O número acima é o limite do algoritmo, não uma promessa sobre o seu quarto.

Nenhum dos grandes afinadores online tem viola caipira com as afinações de verdade — Cebolão em Mi, Cebolão em Ré, Rio Abaixo, Rio Acima, Boiadeira, Natural e Paraguaçu — nem trata corretamente os pares oitavados. Cavaquinho e violão de 7 cordas, a base do samba e do choro, ficam de fora ou aparecem pela metade.

As alturas de cada par da viola caipira foram conferidas contra fontes brasileiras, incluindo o material do Cifra Club e tabelas de frequência de professores de viola, e não transcritas de memória. Onde as fontes divergem, seguimos a que traz os valores em hertz.

Se você é violeiro, cavaquinista ou sete-cordista e encontrou algo errado, escreva. Correção de dado de afinação entra na frente de qualquer outra coisa.

Quando você toca em “Ouvir a nota”, o que sai não é um som sintetizado: é a gravação de uma corda de verdade. Um afinador que imita o instrumento com osciladores soa como um bipe, e quem está afinando de ouvido precisa comparar a sua corda com o som de uma corda — não com a ideia de uma.

Cada gravação foi medida pelo mesmo detector que roda no afinador e é reproduzida na velocidade exata que a coloca na nota pedida. É isso que permite usar a gravação de uma corda afinada de ouvido — nenhuma delas estava exatamente na nota — como referência certa até o cent, em qualquer afinação e com o diapasão em qualquer ponto entre 415 e 466 Hz.

Duas vozes são substitutas assumidas, porque não existe gravação livre de cavaquinho nem de viola caipira. O cavaquinho toca com bandolim — aço, palheta e caixa pequena, o parente mais próximo que existe gravado — e a viola caipira e o violão de 12 cordas tocam com violão de aço, que é como eles são encordoados. Os afinadores grandes resolvem isso esticando uma amostra de violão uma oitava acima, o que soa como violão acelerado.

Todas as gravações são de terceiros, sob licença livre:

• Violão de nylon — cordas soltas — Open nylon strings, de Kyster (Freesound) (CC BY 4.0)
• Violão de aço — Musical Instrument Samples — Guitar, de University of Iowa Electronic Music Studios (uso livre, sem restrições), via tonejs-instruments (edição das amostras), de Nicholaus P. Brosowsky (CC BY 3.0)
• Guitarra elétrica, som limpo — Black And Green Guitars, de Karoryfer Samples (CC0 1.0), via tonejs-instruments (edição das amostras), de Nicholaus P. Brosowsky (CC BY 3.0)
• Baixo elétrico — amostras de baixo elétrico, de Karoryfer Samples (CC0 1.0), via tonejs-instruments (edição das amostras), de Nicholaus P. Brosowsky (CC BY 3.0)
• Violino, arco — cordas soltas, sem vibrato — Violin Strings, de jeudyx (Freesound) (CC0 1.0)
• Ukulele — Ukulele, de Iain McCurdy (Freesound) (CC BY 4.0)
• Bandolim — G-Town Church Sampling Project — Mandolin, de Tobias Marberger (conversão SFZ: S. Christian Collins) (CC Sampling Plus 1.0)
• Banjo — Philharmonia Orchestra Sound Samples — Banjo, de Philharmonia Orchestra (CC BY-SA 3.0)

A lista completa, com as modificações feitas em cada arquivo, está em /amostras/CREDITOS.txt. Sem conexão e sem a gravação guardada no aparelho, o afinador sintetiza a nota — menos parecida com o instrumento, igualmente afinada.

Esta seção ainda vai receber a apresentação de quem mantém o projeto. Até lá, o que dá para dizer é o que está verificável acima: o método de detecção, os testes de precisão e as fontes usadas para as afinações brasileiras.

Para falar com o projeto, use a página de contato.