Fondamenti della comunicazione musicale

Fondamenti della comunicazione musicale

Premessa

La teoria della musica occidentale costituisce un corpus di regole, di cui ci interessano in questa sede gli aspetti relativi a:

• Dimensione del suono organizzato
• Codice linguistico
• Sviluppo storico → evoluzione durante i secoli; evoluzione del pensiero teorico
• Funzionalità accordale
• Principio tonale
• Metodo comparatore → sviluppare una competenza critica

Suono

Dal punto di vista fisico (lo stimolo) e psicologico (la percezione sonora) → da silenzio si passa a manifestazione del suono.

La definizione di suono include:

• Rumore
• Silenzio
• Suono musicale → obiettivo estetico

La discriminante dipende da variabili di ordine soggettivo, culturale, sociologico, merceologico (influsso del mercato).

Discipline di studio

Il suono è studiato in:

• Acustica: Scienza che indaga i fenomeni fisici collegati al suono
• Psicoacustica: Tutto ciò che concerne il rapporto tra la fisica dei suoni e il percepito

Come si genera il suono: Vibrazione di un corpo elastico

La vibrazione del generatore sonoro si imprime all’aria circostante (mezzo) provocando un'alternanza di rarefazione e compressione secondo un moto periodico (che può essere più o meno regolare):

• Processo di susseguenti compressioni e rarefazioni dell’aria circostante
• La periodicità di tale movimento vibratorio è detta onda sonora: la propagazione fisica del suono avviene secondo impulsi sferici che si dirigono verso le tre dimensioni dello spazio
• Propagazione del suono attraverso i corpi elastici (senza trasporto di materia, ma con trasmissione di energia → molecole, cellule e corpuscoli vibrano per contatto; se non c’è materia da attraversare, il suono non si propaga)
• Assenza di suono nel vuoto dello spazio

Il suono, propagatosi a distanza, si definisce quale segnale all’interno di un processo di comunicazione.

Produzione, trasmissione e ricezione del suono

Evento vibratorio impresso a un corpo elastico:

• Variazione d’assetto del corpo messo in vibrazione
• Trasmissione di tale variazione all’ambiente circostante
• Vibrazione concomitante
• Stimolazione di un corpo elastico (la membrana di un microfono, l’orecchio) in grado di decodificare tali deformazioni

Il corpo vibrante si comporta generalmente secondo la legge del moto armonico semplice: il periodo di vibrazione tende a essere semplice → ritorna allo stato iniziale, inerzia.

I corpi elastici messi in vibrazione presentano l’attitudine a tornare allo stato di riposo (per esempio: graduale nel caso di una campana, quasi istantanea nel caso di uno strumento a fiato):

• Tale regolarità si trasmette all’ambiente circostante, caratterizzandone le variazioni di pressione
• In tal caso l’onda sonora è onda sinusoidale

Sinusoide

Il movimento vibratorio periodico è rappresentato graficamente da un'onda detta sinusoide:

• Rappresentazione grafica del suono puro senza interferenze di altre frequenze simultanee → suono che difficilmente si trova in natura
• La forma della sinusoide è misurabile e calcolabile → rapporto tra due caratteristiche del suono
• La sinusoide mette in rapporto tra loro due determinanti del suono:
• L’esercizio di una forza (la pressione) che genera un ciclo vibratorio
• La quantità di cicli vibratori nell’unità di tempo (intensità e frequenza)

Parametri della sinusoide

• Ampiezza dell’onda (a) = intensità di un suono
• Lunghezza dell’onda (t)

Parametri del suono (rispetto alla sinusoide)

• Ampiezza
• Frequenza

Ampiezza / intensità del suono

• Unità di misura il Decibel (Db)
• Dal punto di vista percettivo: l’intensità di un suono
• Dal punto di vista fisico: la quantità di pressione esercitata sull’unità di spazio “s”

Frequenza / altezza

• Unità di misura l’Hertz (Htz)
• Dal punto di vista percettivo: l’altezza di un suono
• Dal punto di vista fisico: la quantità di cicli vibratori nell’unità di tempo “t”

Intensità

• È rappresentata dall’altezza dell’onda (maggiore è l’ampiezza, più forte è il suono)
• La periodicità (regolare) dell’onda produce suono
• L’aperiodicità (l’irregolarità periodica) dell’onda produce rumore
• Il modello di ciascuna variazione, il periodo, è detto pattern (periodo)

Altezza

• È rappresentata dal periodo T (ripresentazione periodica delle medesime condizioni d’onda) rispetto all’unità di tempo
• Maggiore è la quantità di vibrazioni al secondo, più alto è il suono
• La relazione fra frequenza e periodo è f= 1/T e l’unità di misura è l’Hertz

Risposta dell’orecchio

La soglia d’udibilità dell’orecchio umano è compresa tra 16 e 16.000 Hz (in alcuni casi 25.000 Hz). Nel linguaggio sonoro, la musica, si usano suoni compresi fra 64 e 1.500 Hz.

La risposta dell’orecchio al parametro della frequenza non è lineare, essendo meno sensibile agli estremi del campo uditivo.

La periodicità dell’onda è relativa sia al tempo che allo spazio, il rapporto fra lunghezza dell’onda e periodo dipende dalla velocità di propagazione del suono che nell’aria a 16 °C è pari a circa 340 m/sec.

• Tale velocità non è una costante assoluta perché dipende ovviamente dalla natura del mezzo e dallo stato di questi: per esempio, all’aumentare della temperatura, cresce anche la velocità di propagazione

Ogni elemento concorrente all’emanazione di suono costituisce una variabile d’influenza sull’effetto sonoro stesso:

• Caratteristiche di spazio e di tempo
• Natura dei mezzi
• Differenti reazioni al dato energetico implicato nell’emissione

Data la risposta non lineare dell’udito, si è deciso di adottare delle scale compresse di misurazione logaritmica (il Db definisce in effetti una quantità adimensionale).

Intensità oggettiva

Corrisponde alla misurazione delle variazioni di pressione lungo tutto il percorso dell’onda: si tratta di una variazione di energia e non di materia.

Intensità soggettiva

Suono percepito → non dipende dall’energia fisica dello stimolo sonoro, in quanto il timpano umano non ha una risposta lineare né alle variazioni di pressione, né a quelle d’altezza verso cui la percezione si pone in maniera discontinua per questioni collegate a:

• Ampiezza di campo
• Soglia d’udibilità
• Soglia del dolore

Phon e Son

• Unità di misura relative alla percezione soggettiva
• L'orecchio umano reagisce alle diverse frequenze in termini di intensità sonora percepita
• Una curva isofonica (Fletcher e Munson nel 1937) indica come, a fronte di un variare di frequenza, è indispensabile variare l’intensità fisica da imprimersi a un suono affinché rimanga inalterata la sensazione d’intensità soggettiva
• (Secondo il diagramma delle curve d’isofonia risulta che a 1000 Hz l’intensità soggettiva corrisponde sostanzialmente a quella oggettiva)

Timbro

• Qualità del suono che lo rende riconoscibile e identificabile → riconoscere origine e qualità del suono
• Il timbro assume fisicamente in sé tutti gli aspetti compositi del suono, cioè esso si definisce quale risultante di una molteplicità di fattori elaborati a livello percettivo in qualità di identità e riconoscibilità del suono stesso.

Armonici

La sorgente sonora vibra in tutta l’estensione del suo corpo e in ogni sua sezione, generando:

• Suono fondamentale → dato primario di cui identifichiamo 3 caratteristiche: altezza, forza, timbrica
• Serie di microsuoni detti suoni armonici naturali
• La frequenza delle vibrazioni armoniche sta in un rapporto multiplo rispetto al fondamentale
• La successione è preordinata e procede verso l’acuto
• La differenza tra gli armonici è dovuta alla differente intensità relativa di ognuno di essi, oltre che alla loro posizione rispetto al campo d’udibilità

Armonici naturali

• Do basso = suono fondamentale → percezione primaria
• Serie preordinata degli armonici sviluppata a partire da un do basso: si percepisce un accordo composito dove il do basso è fondamentale
• Teoricamente la serie degli armonici è infinita perché si tratta di una successione preordinata e basata su modello matematico però tutto dipende da come li si sente
• In alcuni strumenti possono essere privilegiati degli armonici rispetto ad altri proprio per come è stato costruito e come funziona l’emissione del suono negli strumenti:
• es. flauto si distingue dalla tromba per un effetto di altri aspetti + lo spettro sonoro (composizione del suono fondamentale più gli armonici) varia nelle determinanti di altezza e ampiezza di ogni singolo armonico

Spettro armonico

Rappresentazione grafica di un suono, completo sotto il profilo del suo aspetto timbrico (J.-B. Fourier 1768-1830. 1822 trasformata di F.).

Alla sinusoide che rappresenta l’andamento del suono primario si aggiungono le onde relative agli armonici generati dal suono fondamentale.

Oltre alla presenza dei suoni armonici va segnalata quella dei suoni parziali (frequenze in rapporto semplice ma non intero con il suono fondamentale, assai importanti negli strumenti a percussione).

Il timbro, oltre che oggettivo, è - come altezza ed intensità - anche soggettivo. Ciò è dovuto essenzialmente a:

• Le condizioni d’ascolto di chi riceve il segnale
• Le reciproche interferenze dei fattori altezza e intensità relativi al suono fondamentale
• Il comportamento temporale dei singoli armonici componenti
• I vincoli delle soglie differenziali (o differenza appena percepibile: si intende la variazione che deve subire uno stimolo perché un soggetto ne colga il cambiamento)
• Suoni transitori d’attacco e di decadimento
• La loro morfologia e la loro durata

Si tratta di variabili fra loro tutte interagenti che l’ascoltatore elabora in maniera sintetica attribuendo al fattore timbro un’identità percettiva precisa. In questo senso, nel timbro vengono a convergere simultaneamente tutti gli elementi costitutivi del suono → variabili interagenti continuamente.

Timbro

Serie progressiva verso l’acuto degli armonici naturali.

Suono fondamentale → genera una serie di armonici naturali

• Rapporti intervallari precisi
• Serie ipoteticamente infinita ma sufficiente fermarsi al settimo armonico

Timbro

Suono fondamentale → unico ciclo vibratorio (periodo/pattern)

• Primo armonico (all’ottava)
• Secondo armonico (alla quinta superiore) → effetto percepito è duplice e simultaneo:
• Si percepisce bene il suono fondamentale nelle sue caratteristiche di altezza e intensità → prevalente
• Percepiamo la composizione dei suoi armonici ma non nelle loro caratteristiche di altezza e intensità seppur questi microsuoni riportino queste caratteristiche → grazie a questi si comprende il timbro

Timbro

Serie progressiva degli armonici dal punto di vista del loro rapporto.

• Onda che rappresenta il suo suono fondamentale
• Il suo primo armonico sta a un'ottava → come si produce un’ottava e in che rapporto sta con la sua fondamentale?
• Uso monocordo…
• Rapporto diretto e naturale con la fondamentale

Timbro

Primi sette armonici naturali e loro relazione intervallare.

• Spettrogrammi: rappresentazione grafica che tiene conto dell’analisi complessa del suono
• Più è giallo il colore più è intenso il suono dell’armonico
• Effetto di riconoscibilità degli strumenti

Timbro

Suoni transitori → non sono solo i suoni armonici ad essere depositari del suono timbrico ma anche questo fenomeno

• Tempuscoli = suoni che si riferiscono al modo in cui si forma il suono MA sono da pdv temporale talmente piccoli che non vengono percepiti se non in maniera complessa dal nostro orecchio
• Attacco, decadimento, costanza, estinzione
• Si riferiscono alle modalità di formazione del suono nella misura di tempuscoli (frazioni immedesimali di secondo)
• Dipendono fondamentalmente dalla massa del corpo vibrante (come è fatto il generatore del suono) e dal modo in cui esso viene sollecitato (per sfregamento, per percussione, per pizzicamento, per immissione o movimento d’aria)
• Allo spettro sonoro (somma degli armonici) si affianca l’inviluppo d’onda che rappresenta graficamente l’andamento tipico di un suono strumentale relativamente ai tempuscoli caratterizzanti le quattro fasi della formazione del suono: attacco / decadimento / costanza / estinzione

Caratteristiche che hanno a che fare con un singolo pattern (un singolo ciclo vibratorio).

Andamento transitori e inviluppo d’onda

A seconda di quale strumento emetta il suono e di come si sollecita il corpo questa è la vera configurazione che il singolo pattern assume. Es. se fosse la rappresentazione con i suoi suoni transitori divisi per fasi di un pattern di suono LA 440Hz, in un secondo dovremmo avere 440 di queste immagini che si susseguono per ottenere da un pdv percettivo un secondo di suono.

dx: inviluppo d’onda → picchi e andamenti diversi a seconda dello strumento

Videoascolti Unità 2 e 3

• Taiko drums: Japanese KODO group
  Uso di grandi tamburi Taiko della tradizione giapponese. Elemento fisico-coreografico ed estetico è legato all’oggetto musicale → è il focus della performance MA i costumi, modo, comportamento è importante.
• African djambe: world STREET MUSIC
  Musica di strada, metropolitana di Parigi. Gruppo di immigrati improvvisa della musica a percussione in maniera estemporanea. Le reazioni del pubblico fanno parte del pezzo. Scambio di sguardi, partecipazione attiva da parte dei membri.
• Rajastan drummers (Nathulal Solanki): NAGADA
  Musica tradizionale classica del continente indiano. Maestro e leader = Nathulal Solanki. Strumento: Nagada → tamburo con pelle animale tesa su una conca di coccio ma può essere fatto anche di altri materiali. Strumento uno piccolo e uno grande per alternare suoni acuti e gravi, struttura complessa. Musica improvvisata ma su schemi precisi. Esecuzione svolta all’aperto, cosa non ovvia.
• Foli (2010): African BARO (Guinea) population
  Caso di montaggio/progetto basato sulla giustapposizione di oggetti sonori prodotti da strumenti degli africani.
• Overtone singing tutorial: Anne Marie HEFELE
  Cantante → emissione degli armonici.
• Mongolan music in London – BBC Proms 2011
  Musica etnica della Mongolia → tradizione di canto overtone.
• Canto Su Tenores (Sardegna): gruppo di BITTI
  Quartetto di voci: basso, baritono, contralto (con variazioni improvvisate), voce (testo poetico in endecasillabi).
• Doc: Demetrio STRATOS (1945-1979)
  Artista di origini greche ma che ha vissuto in Italia. Vocalist + legato a Padova.

Interferenze

Due o più onde sonore contemporanee interagiscono fra loro dando origine a un'interferenza la cui forma dipende dalle singole onde e dalla loro direzione di moto. In controfase, il dato dell’ampiezza si azzera ciclicamente.

Controfase

Intensità arriva al suo massimo e poi scende allo 0.

Battimenti

Interferenza, sul piano della qualità della frequenza, fra due (o più) onde sonore attive nel medesimo spazio.

• Frequenze leggermente differenti
• La frequenza del battimento è pari alla differenza di frequenza delle onde battenti
• Tale differenza deve essere minima affinché insorga il fenomeno uditivo che corrisponde alla sensazione di alternati aumenti e affievolimenti d’intensità della fusione sonora
• Uguale ampiezza e differente frequenza generano una risultante incostante e variabile periodicamente
• Effetto fisico: onda la cui ampiezza massima non è costante, bensì variabile periodicamente
• Effetto percettivo: un suono fluttuante, di ampiezza (e quindi di intensità) variabile nel tempo, il cui effetto è quello di una serie di vere e proprie pulsazioni di intensità, di successioni periodiche e regolari di crescendo e diminuendo

Risonanza

La risonanza è quel fenomeno che vede un oggetto vibrabile, detto risuonatore, posto in vibrazione da una sorgente sonora a lui esterna secondo le stesse caratteristiche di moto.

• Elemento integrante ed essenziale della performance per l’importanza dei risuonatori rispetto alla qualità finale del suono, inclusa l’amplificazione dell’intensità dovuta all’accumulo d’energia prodotta dalla somma delle due vibrazioni
• Tutti gli strumenti musicali, incluse le superfici dell’ambiente nel quale il suono si sviluppa, sono contemporaneamente sorgenti sonore e risuonatori

Hermann von Helmholtz, 1863 (La teoria delle sensazioni tonali come base fisiologica della teoria musicale)

Von Helmholtz (1821-1894) sviluppò una teoria matematica della risonanza per spiegare il timbro in base agli armonici e una teoria che definisce i concetti di consonanza e...