martedì 1 maggio 2012

Esperimenti (armonici) con spettri artificiali - prima parte

- Uhm, suona un po' inquietante! Che cosa sono questi esperimenti con spettri artificiali? Stai per caso cercando, come novello Doktor Frankenstein del XXI secolo, di ripetere l'esperimento corporeo ad un livello puramente spirituale? Stai cercando di produrre artificialmente torme di spiriti da poter poi impiegare nell'industria cinematorrorgrafica?
- Veramente no. Gli spettri di cui parlo nel titolo non sono quelli che popolano i castelli dell'umida e tenebrosa brughiera scozzese, ma bensì quelli che caratterizzano il colore dei suoni degli strumenti musicali.
- Il colore dei suoni? Non starai mica parlando di sinestesia?
- No, in realtà si tratta più di una metafora. Ogni suono di ogni strumento musicale può essere infatti scomposto in una somma di suoni puri di altezze maggiori e intensità minori che decrescono gradatamente.
- Cioè, ogni nota è una somma di note più alte ma a volume più basso?
- Più o meno. Alle quali va aggiunta ovviamente la nota stessa. Ed è proprio quest'insieme di componenti sonore pure ad essere denominato lo spettro del suono di partenza.
- Che significa suoni "puri"?
- Sono quei suoni la cui forma d'onda è puramente sinusoidale. Il diapason è lo strumento che più si avvicina a una tale purezza di suono.
- Ho capito, ma che c'entra questo "spettro" con il colore dei suoni?
- Aspetta, ti faccio un esempio. Se io con il mio trombone suono un La. Diciamo il La sopra al Do che occupa il posto centrale della tastiera del pianoforte. E se dopo di me quello stesso La viene intonato da un clarinetto e poi dal pianoforte stesso, tu ti accorgerai che quello stesso suono, caratterizzato da 440 oscillazioni al secondo (440 Hz come suono puro), è stato suonato da tre strumenti diversi.
- Be', sì, se ne accorgerebbe anche un bambino.
- Bene. Che cosa consente quindi al nostro orecchio di accorgersi che ci troviamo di fronte a tre strumenti diversi?
- Che cos'è? Boh! Lo spettro?
- Brava è proprio lui! Lo spettro! I tre strumenti hanno spettri diversi e questo conferisce ai tre suoni tre colori (o timbri) diversi.
- Sì, ma che significa che gli spettri sono diversi?
- Allora, quando le mie labbra vibrano dentro il bocchino del trombone con una frequenza di 440 vibrazioni al secondo, a quella vibrazione di base, detta fondamentale, si sovrappone una serie di vibrazioni più acute ma d'intensità via via più bassa. Quindi sopra a quel La 440 si troverà anche il La all'ottava sopra (440x2=880), poi il Mi successivo (440x3=1320), il La successivo (440x4=1760) e così via.
- Interessante! Una specie di accordo i cui suoni più alti scivolano progressivamente dal forte verso il pianissimo?
- Esattamente!
- E vedo anche che per ottenere la vibrazione successiva ad ogni passo si somma il numero di  vibrazioni della fondamentale (440+440=880, 880+440=1320,  1320+440=1760).

- Bravissima! Vedo che stai afferrando bene il discorso. Questi suoni che si sovrappongono al suono fondamentale vengono denominati suoni armonici. Ecco. In quest'immagine è rappresentata la serie degli armonici di una corda in vibrazione.
- Scusa eh! Ma allora, se gli armonici si trovano sia sugli strumenti a corda sia sul trombone, perché percepisco un colore diverso quando il La viene suonato al pianoforte invece che al trombone?
- Ottima domanda! Il fatto è dovuto alla maggiore o minore intensità di alcuni suoni armonici rispetto ad altri.

- No, non capisco.
- Un caso estremo, che aiuta molto bene a comprendere, è quello del clarinetto. In questo strumento infatti gli armonici pari sono quasi assenti ed è proprio la predominanza di armonici dispari a conferire al clarinetto il suo particolare timbro un po' nasale. Guarda l'immagine.
- Ah, ho capito! Quindi nel La del clarinetto c'è il 440 e il 1320, ma le vibrazioni a 880 e 1760 sono quasi assenti?
- Sì, è proprio così! Che c'è? Ti vedo perplessa.
- No, è che mi chiedevo che cosa determina la maggiore o minore intensità di alcuni suoni armonici rispetto ad altri?
- Be' sono le caratteristiche fisiche dello strumento a determinarla. Se vuoi, in rete si possono trovare spiegazioni sufficientemente approfondite. Come questa qui ad esempio.
- Più tardi andrò a dare uno sguardo. Ma, ...
- Che cosa?
- No, ho letto le cose che hai scritto su Pitagora ... e mi è venuto da pensare... Chissà come sarebbe stato contento Pitagora se avesse potuto sapere, non solo che i numeri compaiono nei rapporti tra suoni consonanti, ma che essi sono addirittura i mattoni dell'intima struttura di ogni singolo suono.
- Be', qualcuno potrebbe avere qualcosa da ridire su questa tua affermazione.
- C'è sempre qualcuno che ha qualcosa da ridire: su tutto. Ma per tornare al discorso iniziale. Mi hai spiegato che cosa sono gli spettri. Ma gli spettri artificiali che cosa sarebbero?
- Be', adesso sono stanco. Te lo spiegherò la prossima volta.

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