A 8 de outubro de 2026, pelas 10h30, decorrem as provas de doutoramento em Ciências Musicais do Mestre Miguel Carvalho que defenderá a sua dissertação intitulada “Preservation of historical bells: characterization and physical modeling techniques for tuning and sound synthesis”, sob orientação de Vincent Debut, José Vieira Antunes e João Soeiro. A defesa ocorrerá no Auditório A223, no 2º piso do Colégio Almada Negreiros, no campus de Campolide da Faculdade de Ciências Sociais e Humanas da Universidade Nova de Lisboa.
Júri das provas de doutoramento
- Prof. Doutora Luísa Mariana de Oliveira Rodrigues Cymbron (ULisboa)
- Prof. Doutor João Soeiro de Carvalho (Ulisboa)
- Prof. Doutor Octávio José Patrício Fernandes Inácio (InAcoustics)
- Prof. Doutor Luís Carlos Pereira Sebastian (FLUP)
- Prof. Doutor Luc Rombouts (KU Leuven)
- Dr. Joost Eijsbouts, (Royal Eijsbouts)
Preservation of historical bells: characterization and physical modeling techniques for tuning and sound synthesis
No domínio da acústica musical, a afinação e preservação de sinos históricos colocam desafios científicos e técnicos significativos, decorrentes do seu comportamento vibratório complexo e da natureza irreversível das práticas tradicionais de afinação. A presente tese aborda estes desafios através de uma abordagem interdisciplinar que conjuga metodologias inovadoras nas áreas da musicologia histórica e da acústica musical, com o objetivo de desenvolver técnicas científicas para a análise, caracterização e afinação não destrutiva de sinos históricos, com particular ênfase nos carrilhões do Palácio Nacional de Mafra.
Esta investigação apresenta-se sob a forma de um conjunto de estudos interligados que, de modo progressivo, aprofundam a compreensão da acústica dos sinos, do seu comportamento vibratório e das técnicas de afinação. Primeiramente, é apresentada uma revisão histórica e técnica abrangente sobre a conceção e as práticas de afinação de sinos, discutindo a evolução da fundição sineira e identificando os principais fatores que influenciam a precisão da afinação — designadamente as propriedades dos materiais, as técnicas de fundição, o perfil geométrico do sino e as estratégias de afinação — evidenciando as origens empíricas destas práticas e a gradual integração de métodos científicos até às abordagens contemporâneas.
Partindo deste enquadramento, são desenvolvidas técnicas experimentais e teóricas de análise vibratória com vista à avaliação do estado de afinação dos carrilhões de Mafra. É apresentada uma metodologia específica de identificação modal, adaptada a sinos históricos, que permite a identificação das frequências modais, dos tempos de decaimento e do “warble”, possibilitando ainda a reconstrução parcial dos seus diapasões e temperamentos-alvo originais.
Seguidamente, propõe-se um enquadramento metodológico abrangente para a caracterização dinâmica e a síntese sonora de sinos, recorrendo à combinação de técnicas de imagem 3D de alta resolução, modelação por elementos finitos, análise modal experimental e técnicas de síntese sonora baseada em princípios físicos. Esta abordagem permite a reconstrução digital precisa de sinos históricos, constituindo uma ferramenta robusta para a análise acústica, a preservação virtual e a documentação do património cultural.
Por fim, um dos contributos centrais desta tese reside no desenvolvimento de uma técnica inovadora de afinação não destrutiva, baseada em modificações estruturais otimizadas. Inicialmente validado em instrumentos de percussão de lâmina, o método é posteriormente estendido aos sinos, permitindo a afinação multimodal através da fixação estratégica de massas pontuais sem remoção de material. Mediante a articulação entre formulações modais e algoritmos de otimização, esta abordagem oferece uma solução reversível e computacionalmente eficiente para a correção da afinação de sinos históricos.
As metodologias desenvolvidas nesta tese foram publicadas em revistas científicas internacionais com revisão por pares na área da acústica musical, tendo sido igualmente validadas com sucesso e transferidas para o setor industrial. No seu conjunto, este trabalho representa um avanço significativo no domínio da campanologia, disponibilizando novas ferramentas para a preservação e afinação de sinos históricos.
Palavras-chave
Acústica musical; Sinos históricos; Carrilhões; Afinação não destrutiva; Análise modal; Dinâmica estrutural; Modelação por elementos finitos; Síntese sonora; Património cultural.