Timbilas are xylophones finely manufactured and tuned by the Chopi people from Mozambique. In the context of a research project, we aim at assessing the construction and acoustical features of a set of historical instruments by developing non-destructive characterization techniques based on reverse engineering, with main objectives to assess their original tuning and musical scale. In this thesis, we present the methodology and workflow that have been developed for the study of the collection of historical timbilas of the National Museum of Ethnology of Lisbon, which is the world's largest collection of the Mozambican instrument. In a first stage, contactless geometrical measurements were performed on a ninebar timbila by using 3D scanning Technology, resulting in a detailed geometrical description of the instrument bars. In a second stage, the 3D collected geometrical data was used as input to Finite Element computations in order to calculate the modal frequencies and mode shapes of each bar of the instrument. Results stemming from our modal computations were compared with modal data obtained from vibrational measurements, proving the efficiency of the proposed approach. Final stage was using the data as input for developing a sound synthesis model for recreating the sound of the timbila bars.Timbilas são xilofones cuidadosamente construídos e afinados pelos Chopes, povo de Moçambique que cultiva uma das mais importantes tradições musicais do sul da África. No contexto de um projeto interdisciplinar de investigação, objetivamos avaliar as características geométricas e acústicas de alguns exemplares históricos, desenvolvendo técnicas não-destrutivas de caracterização baseadas num processo de engenharia reversa, com o principal objetivo de avaliar a afinação e a escala musical de um conjunto de instrumentos. A metodologia desenvolvida consiste no levantamento preciso da geometria das barras a partir de tecnologia de imagens scanner 3D, resultando numa descrição detalhada de sua morfologia. Num segundo passo, realizamos cálculos modais a partir de um modelo por Elementos Finitos 3D construido a partir dos dados coletados, a fim de calcular as frequências modais e formas vibratórias das principais ressonâncias de cada barra do instrumento. Os resultados dos cálculos modais foram finalmente comparados com os valores de parâmetros modais identificados a partir de medições vibratórias, demonstrando a utilidade e eficácia da metodologia proposta. O estágio final foi a utilização dos dados para criar um modelo de síntese sonora para as barras da timbila
