Acustica

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Tesi n.1 - Il ritmo 1.1 - Fondamenti fisici del ritmo Si definiscono ritmici tutti i fenomeni che si ripetono uguali e costanti nel tempo : il ripetersi delle stagioni, del ciclo giorno/notte, il battito cardiaco, ecc... All'interno dei fenomeni ritmici distinguiamo i parametri di fase, periodo e frequenza : dato un fenomeno ritmico, la fase costituisce il più piccolo ciclo elementare completo, il periodo indica la durata della fase mentre con il termine frequenza si indica il numero di fasi complete che si ripetono in un'unità di tempo prestabilita. All'interno di ogni fase si distinguono due momenti, quello dell'"arsi" e della "tesi". La storia di questi due vocaboli risale alla metrica della poesia greca antica, dove costituivano rispettivamente il momento debole e forte dei cosiddetti piedi delle strofe. Arsi era considerato il debole in quanto corrispondeva al piede "levato", mentre tesi corrispondeva alla posizione "forte" del piede appoggiato per terra. Durante il trapasso dalla poesia greca a quella latina, avvenuto nel corso del primo millennio d.c. e durante l'era medievale, il rapporto arsi/tesi fu rovesciato, attribuendo quindi il significato rispettivamente di forte per arsi e di debole per tesi. Con l'evoluzione della trattatistica, musicale in particolare, avvenuta a partire dal secolo XVI ad opera di Zarlino ed altri suoi contemporanei, il rapporto arsi/tesi fu nuovamente ripristinato nei significati dell'antichità greca, quindi arsi=debole e tesi=forte. Per fornire quindi una esemplificazione pratica, prendendo come modello di studio il battito cardiaco, possiamo affermare che la fase indica il movimento di contrazione e successivo rilascio, il periodo misura la durata di questa fase, la frequenza indica il numero di pulsazioni nell'intervallo di tempo considerato. All'interno della fase, il movimento della "tesi" (forte) corrisponde al movimento di contrazione e pompaggio, mentre quello dell'"arsi" indica quello debole di rilascio muscolare. Applicate alla dottrina musicale, queste teorie indicano che all'interno delle battute, che sono considerate le fasi, vi sono movimenti forti (il primo) e deboli (che possono essere ad esempio il secondo e il terzo nelle battute a ritmo ternario). 1.2 - Il pendolo Strumento scientifico per lo studio dei fenomeni ritmici è convenzionalmente identificato dal pendolo semplice. Il pendolo semplice, costituito da un corpo qualsiasi attaccato all'estremità di un filo inestensibile di massa trascurabile, fu osservato e studiato per la prima volta da Galileo Galilei, che ne codificò il comportamento mediante alcune leggi. Egli infatti osservò le oscillazioni pendolari sono regolate dall'interazione della forza di gravità e da quella di inerzia, e che:

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Acustica, musica, teoria musicale

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Tesi n.1 - Il ritmo1.1 - Fondamenti fisici del ritmoSi definiscono ritmici tutti i fenomeni che si ripetono uguali e costanti nel tempo : il ripetersi delle stagioni, del ciclo giorno/notte, il battito cardiaco, ecc...All'interno dei fenomeni ritmici distinguiamo i parametri di fase, periodo e frequenza : dato un fenomeno ritmico, la fase costituisce il pi piccolo ciclo elementare completo, il periodo indica la durata della fase mentre con il termine frequenza si indica il numero di fasi complete che si ripetono in un'unit di tempo prestabilita.All'interno di ogni fase si distinguono due momenti, quello dell'"arsi" e della "tesi". La storia di questi due vocaboli risale alla metrica della poesia greca antica, dove costituivano rispettivamente il momento debole e forte dei cosiddetti piedi delle strofe. Arsi era considerato il debole in quanto corrispondeva al piede "levato", mentre tesi corrispondeva alla posizione "forte" del piede appoggiato per terra.Durante il trapasso dalla poesia greca a quella latina, avvenuto nel corso del primo millennio d.c. e durante l'era medievale, il rapporto arsi/tesi fu rovesciato, attribuendo quindi il significato rispettivamente di forte per arsi e di debole per tesi.Con l'evoluzione della trattatistica, musicale in particolare, avvenuta a partire dal secolo XVI ad opera di Zarlino ed altri suoi contemporanei, il rapporto arsi/tesi fu nuovamente ripristinato nei significati dell'antichit greca, quindi arsi=debole e tesi=forte.Per fornire quindi una esemplificazione pratica, prendendo come modello di studio il battito cardiaco, possiamo affermare che la fase indica il movimento di contrazione e successivo rilascio, il periodo misura la durata di questa fase, la frequenza indica il numero di pulsazioni nell'intervallo di tempo considerato. All'interno della fase, il movimento della "tesi" (forte) corrisponde al movimento di contrazione e pompaggio, mentre quello dell'"arsi" indica quello debole di rilascio muscolare.Applicate alla dottrina musicale, queste teorie indicano che all'interno delle battute, che sono considerate le fasi, vi sono movimenti forti (il primo) e deboli (che possono essere ad esempio il secondo e il terzo nelle battute a ritmo ternario).1.2 - Il pendoloStrumento scientifico per lo studio dei fenomeni ritmici convenzionalmente identificato dal pendolo semplice.Il pendolo semplice, costituito da un corpo qualsiasi attaccato all'estremit di un filo inestensibile di massa trascurabile, fu osservato e studiato per la prima volta da Galileo Galilei, che ne codific il comportamento mediante alcune leggi. Egli infatti osserv le oscillazioni pendolari sono regolate dall'interazione della forza di gravit e da quella di inerzia, e che:I. Le oscillazioni di un pendolo sono isocrone, ossia mantengono lo stesso periodo indipendentemente dalla loro ampiezza.II. Il periodo non dipende dalla massa, dalla forma e dal materiale del peso ma...III. Il periodo dipende dalla lunghezza del pendolo, con il quale in rapporto di proporzione diretta al quadrato. Ossia se assumiamo che un pendolo dato, di lunghezza 2 metri, impieghi 4 secondi per compiere una fase (durata del periodo), lo stesso impiegher 3 secondi se il filo lungo 9 metri.1.3 - Il metronomoBasato sulle leggi dell'oscillazioni pendolari descritte sopra, il metronomo uno strumento composto da un pendolo rovesciato, con estremit inferiore fissata e peso (chiamato lente) nella parte superiore di un'asta metallica, di massa trascurabile.Inventato convenzionalmente nel 1816 da Johann Maelzel, l'impiego di strumenti analoghi era gi stato anticipato fin dal 1689 ad opera del francese Louli e dall'olandese Winckel nel 1813.Il peso fissato all'asticciola metallica e pu essere posizionato a varie tacche sulla sua lunghezza in modo da allungare ed accorciare a piacere il complesso pendolare, aumentandone e riducendone quindi il periodo di oscillazione.

Tesi n.2 - La produzione del suono2.1 - La produzione del suonoAnalogamente a quanto avviene per l'oscillazione pendolare, regolata dalle forze di gravit e di inerzia, la vibrazione prodotta dall'elasticit di alcuni corpi, solidi o gassosi.La vibrazione, pi veloce rispetto all'oscillazione pendolare, classificata come regolare ed uniforme se produce una sensazione gradevole che chiamiamo "suono", mentre detta "irregolare" se produce "rumore".I corpi elastici comunemente capaci di produrre suono, e quindi di vibrare, sono le corde, l'aria, le lamine e le membrane.2.2 - Le vibrazioni dei corpi sonoriNegli strumenti cordofoni, costituiti da una o pi corde di minugia, di nylon o di metallo, pi raramente di seta, acquistono l'elasticit necessaria per produrre la forza che genera le vibrazioni grazie alla tensione. Nei vari strumenti musicali esistono tecniche per fornire pi o meno tensione alle corde in funzione degli effetti desiderati.Le corde vengono poi sollecitate mediante vari meccanismi, che vanno dal pizzico (diretto delle dita o di meccanismi appositi come avviene nei clavicembali) alla percussione (come nel caso del pianoforte), allo strofinamento (nel caso degli archi), assumendo un profilo a "fuso", nel quale i punti fermi alle estremit che rimangono immobili vengono chiamati "nodi", mentre la parte centrale sar quella maggiormente mobile che chiameremo "ventre".Le propriet della corda influenzano direttamente la frequenza delle vibrazioni prodotte : pi la corda tesa e sottile e maggiormente acuto sar il suono prodotto.Negli strumenti aerofoni il suono viene invece prodotto dal movimento dell'aria, sottoforma di compressioni e dilatazioni, che si verificano quando in un tubo d'aria (o colonna) racchiusa in un contenitore di forma allungata che abbia almeno un foro verso l'esterno, viene introdotta nuova aria attraverso insufflazione dall'imboccatura.L'imboccatura pu essere di varia natura : naturale nei flauti dritti e nell'ottavino, ad ancia semplice nell'armonium e nella fisarmonica, ad ancia semplice battente nel clarinetto e nel sassofono, ad ancia doppia nell'oboe, corno inglese, fagotto e controfagotto. A questi si aggiungono gli strumenti con imboccatura a bocchino cme i corni, le trombe e i tromboni, che vengono equiparati agli strumenti ad ancia doppia inquanto le labbra appoggiate all'imboccatura agiscono nello stesso modo.I tubi d'aria possono avere forma cilindrica (come nel flauto e nel clarinetto), conica (come nel saxofono, oboe, corno inglese, fagotto e controfagotto, corno), conico-cilindrica (tromba e trombone), e vengono classificati come "aperti" se comunicano con l'esterno mediante due vie, o "chiusi" se hanno una via sola.Il funzionamento delle piastre invece analogo a quello delle corde : se sollecitate, percosse o sfregate in vario modo, si deformano secondo delle linee elastiche ed altre, di assoluta immobilit, dette appunto linee "modali".Le membrane, costituite prevalentemente da pelli di animale, se sollecitate si comportano in modo analogo alle piastre, purch siano state per messe intensione mediante opportuni meccanismi al fine di acquistare quell'elesticit che permette la vibrazione. Anche in questo caso abbiamo la formazione di linee modali e di zone di massima vibrazione.Tesi n.3 - La trasmissione del suono3.1 - La trasmissione del suonoLa vibrazione di un corpo elastico produce l'eccitazione anche di quel che gli sta attorno, sia esso un elemento solido, un liquido o un gas, come avviene proprio nel caso dell'aria. L'elemento che sta a contatto con il corpo vibrante viene a sua volta sollecitato e dispone le proprie molecole in varie fasce alternate di materiale pi compresso e pi rarefatto.Ci permette di trasportare la vibrazione originale del corpo elastico fino al nostro orecchio, nel caso dell'aria, dove opportunamente captato dal nostro apparato uditivo e interpretato dal cervello ci dar la sensazione sonora.La propagazione delle onde sonore avviene secondo un modello sferico avente centro nel corpo elastico che vibra, in modo analogo a quanto avviene in un bacino d'acqua se vi viene fatto cadere un corpo pesante, e la velocit di trasmissione varia a seconda della densit del materiale che trasporta l'onda stessa : maggiore sar la densit del mezzo di propagazione, maggiore sarano sia la velocit che distanza alla quale il suono sar portato.Ad esempio il ferro ha una velocit di trasmissione del suono di circa 5 Km al secondo, mentre l'acqua attestata a circa 1.4 Km/sec. e l'aria a 330 metri/sec.. Anche la temperatura ha effetto sulla propagazione del suono : basti pensare che i 330 m/s sono riferiti a 0 gradi centigradi, mentre a 15 gradi abbiamo gi una velocit di 340 m/s.3.2 - Riflessione del suono : eco e risonanzaIl modello sferico della propagazione del suono descritto sopra si riferisce alla condizione ottimale quando il suono libero di propagarsi in ogni direzione fino ad esaurirsi. Nel caso le onde sonore incontrino degli ostacoli, esse vengono riflesse con lo stesso angolo con il quale colpiscono l'ostacolo stesso, e l'onda riflessa manterr intatte le propriet di velocit, altezza (frequenza) e timbro, dopo aver ovviamente perduto una parte della propria intensit che verr assorbita dalla barriera incontrata.In presenza di ostacoli all'onda sonora, in conseguenza della riflessione appena descritta, si genereranno i fenomeni di eco e risonanza.La risonanza avviene quando la riflessione si verifica ad una distanza inferiore ai 17 metri dall'elemento vibrante generatore, e provoca l'effetto di sovrapporsi al suono originale (rimbombo), mentre l'eco si manifesta come ripetizione successiva al suono stesso e si verifica quando la distanza superiore a 17 metri.Tesi n.4 - Le propriet del suonoTre sono le propriet del suono : l'altezza, l'intensit e il timbro.L'altezza la propriet che ci permette di distinguere tra suoni acuti e gravi, e dipende direttamente dalla frequenza : intendendo l'onda sonora come un fenomeno ritmico generato dalle vibrazioni di un corpo elastico, maggiori saranno il numero di vibrazioni nell'unit di tempo considerata, pi acuto sar il suono generato.La frequenza, ossia il numero di vibrazioni complete al secondo, si misura in Herz (Hz), dal nome del fisico tedesco Heinrich Rudolf Hertz che comp studi specifici in materia; lo spettro dei suoni udibili dall'orecchio umano varia da 32 Hz a 40.000 Hz, ma ci non toglie che alcune specie animali, come cani e gatti, possano percepire suoni al di sopra di tale valore, che vengono perci denominati "ultra-suoni".In musica si utilizzano le frequenze da 64 Hz a circa 8.200 Hz, con il la centrale sul quale vengono accordati i diapason che si attesta, a seguito di accordi internazionali presi nel Congresso di Londra del 1951 tra vari paesi, a 440 vibrazioni doppie al secondo.L'intensit invece la propriet che ci permette di classificare i suoni in pi o meno forti. Dipende direttamente dal vigore con cui vengono sollecitati i corpi elastici che producono le vibrazioni, oltrech naturalmente dalla distanza tra l'ascoltatore e la fonte sonora, visto che tutti i mezzi di propagazione, come l'aria, oppongono una certa resistenza alla propagazione delle onde sonore e pertanto tendono a farle esaurire. In particolare possiamo affermare che, presa l'aria come mezzo di trasmissione delle onde sonore, l'intensit del suono direttamente proporzionale alla radice quadrata della distanza.L'intensit dipende dall'ampiezza delle vibrazioni, e la sua unit di misura il Decibel (db).Il timbro la qualit sonora pi complessa da analizzare : formalmente la propriet che permette di distinguere la "voce" dei vari strumenti, a parit di intensit e timbro, e dipende, dal punto di vista fisico, dalla forma delle vibrazioni. Il timbro dipende da molteplici fattori, negli strumenti musicali ad esempio contano i materiali, la cassa armonica, ecc... ed strettamente correlata al fenomeno dei suoni armonici (v.tesi n.5).Tesi n.5 - Gli armoniciIl suono prodotto da un corpo vibrante non mai puro, come avviene nel caso dei moderni sintetizzatori elettronici : esso sempre costituito da un insieme di altri suoni che vengono contestualmente prodotti assieme a quello base, detto anche "generatore", in modo automatico.Ci avviene perch il corpo elastico sollecitato si scompone in realt in una serie di piccoli segmenti che producono anche essi autonomamente questi suoni aggiunti, detto appunto "armonici", o "ipertoni".Il fenomeno dei suoni armonici, o pi semplicemente soltanto "armonici", fu teorizzato per certi versi dal trattatista cinquecentesco Zarlino, che pur non disponendo di mezzi tecnici per poterli fisicamente individuare, intu che in un suono ve ne erano contenuti, armonicamente come s' detto, altri, avviando la formazione della teoria tonale con la costruzione delle triadi maggiore e minore.Tecnicamente il fenomeno degli armonici fu studiato sin dal XVIII secolo ma fu soltanto con il fisico Helmholtz che si riusc a dimostrarne la presenza, mediante i suoi caratteristici "risuonatori".Essi sono costituiti da una serie di sfere cave con una piccola fessura, di grandezze progressive, che se investivi da un'onda sonora ne amplificano solamente un determinato armonico : ciascuna di esse costruita in maniera da fungere da cassa di risonanza solo per una certa nota, secondo una tecnica non dissimile a quella applicata al diapason.Ecco ad esempio la serie dei 16 suoni (fondamentale e i relativi armonici) che si ottengono sollecitando la quarta corda del violoncello (do1):

Rispetto alla nostra scala temperata gli armonici nn.7-11 e 14 sono calanti, mentre il n.13 crescente.Il fenomeno degli armonici si produce non solo nei cordofoni, ma anche negli strumenti a fiato (la colonna d'aria contenuta nel tubo viene a frazionarsi in una serie di piccoli tubi producendo un analogo processo a quello descritto per le corde), nelle piastre e nelle membrane.I suoni armonici come gi detto sono importantissimi nella determinazione del timbro : la prevalenza di alcuni rispetto ad altri caratterizza la voce degli strumenti ed il suono in pi o meno brillante, metallico, dolce, ecc...I suoni armonici sono inoltre, matematicamente legati tra di loro : il secondo armonico (che sta all'ottava dal primo) avr una frequenza vibratoria doppia rispetto al primo, il terzo avr frequenza tripla, e cos via...; inoltre la cifratura degli armonici ci permette di identificare correttamente gli intervalli mediante frazioni : cos l'intervallo di ottava giusta, delimitato dai primi due suoni, avr rapporto 2/1, il rapporto di quinta giusta, delimitato dagli armonici n.2 e n.3 sar indicato dal rapporto 3/2, la quarta giusta avr rapporto 4/3, ecc...Tesi n.6 - Le scaleLa scala una successione di suoni compresi nell'estensione di un'ottava. Nell'ambito della storia della musica sono state elaborate moltissime scale e relative teorie, localizzate un po' ovunque nei vari continenti.Nell'ambito della musica occidentale la teoria delle scale, strettamente correlata al fenomeno degli armonici, ha subito almeno tre grandi evoluzioni : la scala pitagorica, quella naturale o di Zarlino (zarliniana) e quella temperata.6.1 - La scala pitagoricaLa scala pitagorica, teorizzata da Pitagora circa 2.500 anni fa, prevedeva una relazione tra il principio del progressivo frazionamento del monocordo e i suoni cos ottenuti. Pitagora stabil la sua scala diatonica mediante la sovrapposizione di intervalli di quinta. Partendo dal do2, egli moltiplic 3/2 (corrispondente al rapporto di quinta) per s stesso. Giunse cos ad ottenere progressivamente tutti i gradi della scala ad eccezione del fa1, calcolato sottraendo dal do2il rapporto di 3/2.Cos facendo Pitagora arriv alla costruzione di una scala formata da 5 toni aventi con il precedente il rapporto di di 9/8 e da 2 semitoni, detti intervalli di "limma" (mi-fa e si-do) aventi il rapporto di 256/243.6.2 - La scala naturale o zarlinianaCon l'avvento della polifonia a partire dal IX secolo, si inizi a notare che gli intervalli di terza e di sesta prodotti secondo questa teoria risultavano dissonanti all'orecchio : a ci si pose rimedio dapprima con la sensibilit dei cantanti, che empiricamente correggevano la loro intonazione quando si presentavano questi casi, e poi con l'elaborazione di una vera e propria teoria alternativa, elaborata solo nel 1558 dal teorico veneziano Gioseffo Zarlino.Zarlino, nel suo trattato "Istituzioni armoniche" risolse il problema ricreando la scala diatonica mediante un altro procedimento. Egli fiss l'altezza dei suoni secondo il fenomeno degli armonici, ossia basando gli intervalli tra i vari gradi secondo i corrispondenti rapporti della serie armonica:Ecco cos che mentre alcuni rapporti, la seconda maggiore, l'ottava giusta e la quinta giusta venivano riconfermati nel rapporto di 9/8, 2/1 e di 3/2 come gi avveniva nella scala pitagorica, gli altri assumevano le frazioni di 5/4 per la terza maggiore, di 4/3 per la quarta giusta, di 5/3 per la sesta maggiore e di 15/8 per la settima maggiore.Ci port ad una scala formata da intervalli di tono differenti tra loro: 9/8 primo e secondo grado, 10/9 secondo e terzo, 16/15 tra terzo e quarto, e a seguire, 9/8, 10/9, 9/8, concludendo con 16/15 tra settimo e ottavo.La scala cos elaborata risolve il problema delle consonanze tra terze e seste ma pone il serio problema di intervalli di tono di ampiezza differente tra loro : ci costitu un ostacolo insormontabile non appena si diffusero gli strumenti ad accordatura fissa come le tastiere (organi e cembali).6.3 - La scala temperataPer ovviare a questi inconvenienti venne proposta, dal teorico tedesco Andrea Werckmeister, una ottava semplificata nella quale tutti i 12 semitoni avevano la stessa ampiezza e i toni erano formati da due semitoni identici.Questa equiparazione tra semitoni diatonici e cromatici port quindi alla coincidenza di alcuni suoni, come ad esempio il do# ed il re bemolle, e delle relative tonalit. Ci permette agli strumenti ad accordatura fissa di suonare in tutte le tonalit indifferentemente, come magistralmente dimostrato da J.S.Bach con la mirabile opera "Il clavicembalo ben temperato" che propone due libri contenenti ciascuno ventiquattro preludi e fughe scritti progressivamente nelle ventiquattro tonalit. Tali composizioni sono assolutamente trasportabili sulla tastiera in ciascuna delle altre tonalit rispetto a quella originale senza incorrere in problemi di dissonanza armonica.Il sistema temperato, essendo nato da una teorica grossolana semplificazione della scala naturale, presenta alcuni inconvenienti quali il fatto che alcuni intervalli siano definiti consonanti o dissonanti a seconda del nome delle note che li compongono : ad esempio la terza maggiore mi-sol# sar consonante, mentre gli stessi suoni scritti come mi-la b risulteranno una quarta diminuita, dissonante).Oggi si adottano pertanto la scala temperata per gli strumenti a tastiera e pi in generale ad accordatura fissa, mentre rimane in uso ancora la scala naturale per gli ottoni. Gli archi e i legni utilizzano indifferentemente l'una o l'altra.Tesi n.7 - L'oscillazione simpatica7.1 - L'oscillazione simpaticaL'oscillazione simpatica, chiamata anche risonanza acustica, quel fenomeno per il quale un corpo elastico pu vibrare anche se non viene sollecitato direttamente.Ci avviene ad esempio nel pianoforte, alla pressione del pedale di "risonanza" : essendo tutta la cordiera libera di vibrare, noteremo che premendo un qualsiasi suono esso sar molto pi ricco di armonici rispetto alla pressione dello stesso senza l'uso del medesimo pedale. Ci perch le corde che rappresentano gli armonici del suono premuto entreranno a loro volta in vibrazione "per simpatia", senza che siano state sollecitate direttamente.L'oscillazione simpatica il principio che regola i famosi "risuonatori di Helmholtz" (v.tesi n.5) : le sfere cave di dimensioni variabili saranno in grado di risuonare per simpatia nella frequenza secondo la quale sono state progettate quando un'onda sonora vi entrer per mezzo della fessura di cui sono provviste.L'evoluzione di questo discorso si applica anche al principio che regola il funzionamento del diapason: una volta sollecitato tale strumento e successivamente appoggiato su un corpo chiuso contenente aria, il suono sar riforzato dalla vibrazione simpatica dell'aria all'interno.Alcuni strumenti largamenti usati nel periodo rinascimentale e barocco, specialmente a corda, erano costruiti per sfruttare il fenomeno dell'oscillazione simpatica, venivano infatti aggiunte apposite corde speculari a quelle sollecitate con lo scopo di rinforzare il suono della corda fondamentale : tali corde erano chiamate "di bordone". Di questa categoria fanno parte la viola d'amore, alcuni tipi di liuto, e per analogo funzionamento anche alcuni fiati nei quali il meccanismo di movimento della colonna d'aria all'interno sfruttava lo stesso meccanismo.7.2 - Le casse di risonanzaLe casse di risonanza sono dei corpi cavi, formati da pareti non elastiche, contenenti una notevole massa d'aria, che sfruttando il fenomeno descritto sopra agiscono come dei veri e propri risuonatori e permettono quindi di aumentare il volume sonoro prodotto. Moltissimi strumenti sono provvisti di cassa di risonanza, che pu essere adiacente alla cordiera, come nel caso degli archi ad esempio, oppure racchiudere la meccanica stessa, come nel caso del pianoforte. Analogo principio regola le casse di risonanza collegati agli impianti Hi-Fi.Tesi n.8 - I battimenti e il terzo suono di Tartini8.1 - I battimentiProducendo sperimentalmente due onde sonore, possiamo incorrere in alcuni casi di curioso effetto fonico : il rinforzo, l'interferenza e i battimenti.Avviene il rinforzo sonoro se le due onde sonore sono esattamente uguali nelle loro caratteristiche di frequenza e di tibro : l'effetto fonico risultante sar un'onda sonora che avr ampiezza uguale alla somma delle due.Nel caso di onde sonore che abbiano la stessa forma d'onda e uguale frequenza, ma non siano state prodotte nello stesso momento, si avr invece il fenomeno dell'interferenza. Ci stato sperimentalmente dimostrato dall'apparato di Quincke, costituito da un tubo cavo a forma rettangolare con due aperture poste su due lati opposti in modo da ottenere lo sdoppiamento del percorso interno in due di lunghezza differente.Introducendo un suono da una delle due estremit, l'onda si divider per percorrere entrambe le strade possibili all'interno del tubo, quella pi lunga e quella pi corta, prima di ripresentarsi all'uscita. Trovandosi nel punto di giuntura d'uscita come due forme d'onda uguali ma sfasate temporalmente tra di loro, esse si ostacoleranno annullandosi a vicenda : ecco quindi che dall'uscita dell'apparato non uscir alcun suono.Se invece produciamo due onde sonore estremamente simili, con mimine differenze, avremo come risultato fonico il fenomeno dei battimenti. Le onde sonore si ostacoleranno soltanto parzialmente, generando l'effetto di una sorta di oscillazione fastidiosa sia di intensit che di frequenza sonore.8.2 - Il terzo suono di TartiniGiuseppe Tartini, violinista, compositore e teorico musicale italiano, scopr nel 1714 il fenomeno del "terzo suono" : egli scopr che se sul suo violino, perfettamente intonato, si producevano contemporaneamente due suoni tra loro consonanti (bicordo), automaticamente era udibile anche un terzo suono, di minima intensit, avente frequenza ben determinata.Il suono prodotto uguale all'armonico risultante dalla differenza numerica dei due suoni prodotti volutamente : generando ad esempio gli armonici nn.5-6 di una qualsiasi serie si otterr anche la nota risultante dalla differenza 6-5 = 1, cio il primo armonico della serie stessa, che in questo caso il suono fondamentale; producendo gli armonici nn.6-8 si produrr l'armonico n.2 (8-6=2), che il fondamentale all'ottava alta, e cos via...Tesi n.9 - Classificazione degli strumenti musicali9.1 - Evoluzione storicaFin dall'antichit si cerc di classificare ed ordinare gli strumenti musicali secondo varie categorie, e la prima vera teoria in tal senso risale agli antichi greci, che distinsero le percussioni, gli strumenti a corda e quelli a fiato.Questa classificazione fu grossomodo mantenuta attraverso il mondo romano, il medioevo, e buona parte del secondo millennio d.c. fino al secolo XIX, quando nacque la vera e propria disciplina dell'"organologia", che si occupa appunto dell'analisi e catalogazione degli strumenti musicali secondo le loro caratteristiche acustiche e meccaniche.La prima figura ad avviare tale disciplina fu il belga V.C.Mahillon, che fu anche il primo conservatore del museo di strumenti musicali presso il conservatorio di Bruxelles : egli distinse le quattro classi aventi nome autofoni, membranofoni, fiati e cordofoni.Le sue idee vennero poi via via riprese ed ampliate da altri vari studiosi nel corso del XIX e del XX secolo; tra di essi citiamo Curt Sachs, figura di primo piano nell'ambito della neonata scienza musicologica, e soprattutto E.M. von Hornbostel (1877-1935), che cristallizz l'attuale classificazione rinominando gli "autofoni" in "idiofoni" ed aggiungendo la nuova generazione di strumenti elettronici con l'etichetta di "elettrofoni".9.2 - ClassificazioneSulla base di questi studi possiamo catalogare gli strumenti musicali secondo la tabella seguente:IdiofoniA concussione: lo strumento costituito da due elementi l'uno contro l'altro percossiA bastone : claves (Cuba)A tavoletta : scabillum (Roma antica), tabillas (Spagna)Vascolari (a forma di conchiglia):castagnette, crotaliA percussione: lo strumento (in legno, metallo, cristallo, pietra) vibra per effetto di percuotimenti effettuati con le mani o con un attrezzo (mazzuoli e simili)A bastone:triangolo,xilofono(marimba e simili)A lamina: metallofoni, litofoni,Glockenspiel,celestaA tubo:campane tubolari, temple block, tamburo a fessuraVascolari (a forma di recipiente cavo):gong,campane, zucche caveA scuotimento: lo strumento viene scosso o agitatoSonagli globulari:maracasSonagli sospesi:sistro(Egitto antico), collane di conchiglieSonagli a cornice: angklung (Giava)A raschiamento: lo strumento soggetto a un'azione di raschiamento (mediante bacchetta) su di una superficie dentellataRecipienti o bastoni dentellati: giro (Cuba), y (Cina), peixet (Catalogna)A ruota dentata:raganellaA pizzico: lo strumento munito di linguette elasticheA linguetta singola:scacciapensieriA serie di linguette:scatola musicale(Carillon), zanza (Africa)A frizione: lo strumento vibra in seguito a sfregamento con le dita o con un utensile (archetto, cilindro rotante o altro)Bacchette o piastre: violino di ferro, Euphon, clavicilindro, segaVascolari: GlassharmonicaMembranofoniStrumenti il cui corpo sonoro costituito da una membrana messa in grado di vibrare mediante tensioneTamburi di terra: la membrana viene tesa su una cavit prodotta dal terrenoTamburi tubolari: lo strumento presenta una cassa di risonanza monopelle o bipelle percossa dalle mani o da bacchetteCilindrici (a diametro costante):tamburo militare,grancassaA forma di barile (con diametro maggiore al centro della cassa): kakko, da-daiko (Giappone), mridanga (India)A clessidra: damaru (India), tsuzumi (Giappone)Conici (con diametro alquanto diverso alle due estremit: pahu (Polinesia)A calice: darabukke (Paesi arabi)Tamburi a cornice: lo strumento si presenta munito di un telaio di modeste dimensioni; pu essere monopelle o bipelle e viene percosso con una sola mano e impugnato con l'altra: tamburelli, bandar, pandero.Tamburi a paiolo: cassa monopelle di forma emisferica ad ovoidale:timpani, naqqaraTamburi a pizzico: lo strumento munico di una corda tesa sulla membrana e fatta vibrare a pizzico trasmettendo cos alla cassa la vibrazione stessa: gopi-yantra (India)Tamburi a frizione: lo strumento dispone di una bacchetta laterale che una volta sottoposta a sfregamento trasmette le vibrazioni alla membrana : caccavella.Mirliton: l'esecutore emette suoni dalla bocca direttamente sulla membrana: kazoo (Stati Uniti), flute eunuque (Francia)CordofoniIl corpo sonoro costituito da corde tese e poste in vibrazione in bario modo (a pizzico, a percussione, a frizione).Semplici(salteri): lo strumento consiste in una serie di corde fissate a un supporto con o senza risuonatore la cui presenza o assenza ininfluente ai fini della produzione del suono.A bastone: le corde risultano tese su un bastoneArco musicale: gora (Africa), caramba (America centrale), pagolo (Oceania)Bastone musicale (con risuonatore costituito da una zucca o da altro):vina(India), bumbasz (Fiandre)Tubolare (con corde tese sulla superficie convessa di una mentre la parte incavata funge da risuonatore): valiha (Africa)A zattera (con canne o bastoni tenuti uniti a mo' di zattera): diffusi in India e in AfricaA volta (con corte tese su una superficie lievemente convessa, con fondo piatto e d'una certa lunghezza): koto (Giappone)A guscio: le corde sono tese su un recipiente aperto a forma di guscio: diffusi in AfricaA cornice: le corde sono tese su un telaio: kan (Liberia)A tavola: le corde sono tese su una tavola armonicaSenza tastiera:monocordo, tromba marina e vari tipi di cetra da tavolo (cimbalom, dulcimer, gusle, Hackbrett, qanun, santur, Zither)Con tastiera:clavicembalo,fortepiano,pianoforteComposti: lo strumento costituito da corde fissate a un supporto e da una cassa di risonanza che forma un corpo unico con lo sturmento stesso ed ad esso inscindibile ai fini della produzione del suonoA giogo (lire): le corde sono distese sul medesimo piano della tavola armonicaCon risuonatore a ciotola:lyra greca e romanaCon risuonatore a cassa: kithara greca e romana, crywth (Galles)Arpe: le corde sono fissate a un supporto obliquo rispetto alla cassa dirisonanza e corrono perpendicolari ad essaArpe di terra (il supporto infisso nel terreno): in uso in Africa e nell'America CentraleArpe prive di colonna anteriore e arcuate: arpa sumerica, arpa birmana (saun)Arpe prive di colonna anteriore e angolari: arpa antica ebraica (nebel), arpa persiana (cank)Arpa con colonna anteriore (munite di montante per sostenere il supporto delle corde): arpe medievali, arpa irlandese, arpa moderna.Arpe-liuto (con risuonatore emisferico munito di membrana al cui centro fissato un ponticello sul quale corrono le corde annodate alla sommit di un manico): kasso (Africa occidentale)A manico (liuti): le corde sono fissate a un manico innestato sulla cassa di risonanzaA manico infisso con cassa a guscio: kamanga (Persia), rabab (Indonesia)A manico infisso con cassa a fondo piatto: rabab (Egitto)A manico incastrato con cassa a guscio:ud(liuto arabo), liuto europeo,tiorba,mandola,mandolino,balalaikaA manico incastrato con cassa a fondo piatto:lira da braccio, Cister,chitarra,violino,viola,violoncello,contrabbassoAerofoniil corpo sonoro costituito da una colonna d'aria posta in vibrazione in un tubo rigido e indeformabileLiberiAd ancia libera (il flusso d'aria viene interrotto periodicamente dalla lamella pdoducente la vibrazione):sheng(organo a bocca cinese), regale,fisarmonica,armonica a bocca, armonio.A rotazione: rombo (xiloaerofono), sirenaStrumenti a fiato in senso proprioA fessura(flauti): il soffio d'aria urta contro l'orlo di un foro laterale del tubo o cannaA imboccatura diretta (aperta): flauto di Pan, nay (Paesi islamici), kaval (Balcani)A imboccatura indiretta (a condotta d'aria): flageolet,flauto dolce(o diritto),ocarina,fischiettoA imbocatura laterale:flauto traversoAd ancia(zampogne): il soffio d'aria immesso nella canna passando attraverso una linguetta (semplice o doppia) che, vibrando, produce una serie di impulsi sonoriAncia semplice (clarinetti)Canna cilindrica: launeddas (Sardegna), arghul e zommara (Paesi islamici), pibcorn (Galles), cornamusa (canne di bordone),clarinettoCanna conica:sassofonoAncia doppia (oboi):A canna cilindrica:aulos(Grecia classica), cromorno, Rackett, sanai (India)A canna conica: so-na (Cina), zurna (Paesi islamici),bombarda, cialamella,cornamusa(canne melodiche),oboe,fagottoA bocchino: il suonatore mantiene in vibrazione la colonna d'aria con le labbra appoggiate a un bocchinoA canna conica:A intonazione naturale: lur (antichi paesi nordici),sofar(popolo ebraico), buccina (Roma antica),olifante, Alphorn,corno da cacciae da segnale,megafonoCromatico (con chiavi, pistoni, coulisse): rozok (Russia),cornetto, serpente,corno a pistoni, flicorno, saxhorn,oficleide,tubaA canna cilindricaA intonazione naturale: digieridu (aborigeni australiani), salpinx (Grecia antica), lituus (Roma antica), buisine (tromba medievale),tromba naturaleCromatico (con pistoni, coulisse): saqueboute,tromba a pistoni, tromba da tirarsi,tromboneElettrofoniLa produzione del suono determinata da impulsi elettriciA oscillatori:onde Martenot, thereminovox,trautonoim, novachordElettromagnetici: organo Hammond, radiogrammofonoFotoelettrici: Rhytmicon, superpiano, Welte-PhototonAd amplificazione elettrica:chitarra elettrica, Neo-Bechstein-Flgel, Elektrochord, strumenti vari muniti di altoparlante (banjo, violino elettrico, ecc...)