Comunicazione sonora Timbro e spettro

Corso di laurea in Scienze della Comunicazione

Marco Panizza – Cagliari, 20 febbraio 2009

Comunicazione sonora

Timbro e spettro

[email protected]



• I parametri del suono più complessi: che cos’è il timbro, che cos’è lo spettro• Studiare lo spettro: –ascolto dei suoni e visualizzazione dei

rispettivi spettri–Suoni, voce parlata, voce cantata, rumori

• Il timbro dipende dallo spettro, ma non solo• Sotto il cofano: istruzioni per l’uso per

proseguire negli esperimenti



Gli alfabeti della comunicazione sonora nascono da modulazioni delle proprietà soggettive del suono.

ampiezza

frequenza

spettro duratainvilup

po

intensità

altezza

timbro

durata

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Che cosa significa timbro

es, en, fr : timbrede : Klangfarbe

dal punto di vista etimologico “timbro” ha

origini comuni a “tamburo” e “timpano”

(cfr. Salvatore Battaglia, Grande Dizionario

della Lingua Italiana, UTET)



Pietro Righini (Acustica)

Il timbro (o colore) è la qualità che permette di distinguere due suoni di uguale intensità e di eguale altezza, ma che producono una diversa sensazione uditiva.

Bettina Lupo (Voce)

Il timbro è la fisionomia stessa di ciascuna voce, il privilegio, nella stupefacente varietà, dello strumento “voce umana” su tutti gli altri strumenti musicali. […] Colore non è timbro. Si colorisce la voce con il giuoco delle vocali, che debbono piegarsi a innumerevoli modificazioni, da quelle che sono le loro caratteristiche, in ogni lingua.

Dal Dizionario Enciclopedico della Musica e dei Musicisti (UTET)



Murray Campbell (Timbre)

(Lat.: tonus). A term describing the tonal quality of a sound; a clarinet and an oboe sounding the same note at the same loudness are said to produce different timbres. Timbre is a more complex attribute than pitch or loudness, which can each be represented by a one-dimensional scale (high–low for pitch, loud–soft for loudness); the perception of timbre is a synthesis of several factors, and in computer-generated music considerable effort has been devoted to the creation and exploration of multi-dimensional timbral spaces. The frequency spectrum of a sound, and in particular the ways in which different partials grow in amplitude during the starting transient, are of great importance in determining the timbre.

Dal New Grove Dictionary of Music and Musicians



Difficoltà nella definizione di una ontologia del timbro.

http://www.omras2.org/

Web

sem

antico

Music ontology

Audio features ontology

Event ontology

Chord ontology

ontology-driven music retrieval & annotation sharing service

DELETED: mo:pitch and mo:timbre - this should go to the audio features ontology



• Influenza dello spettro sul timbro– Conoscere lo spettro (parametro oggettivo, definizione

scientifica)

• Influenza dell’inviluppo sul timbro

Dipendenza del timbro dai parametri oggettivi del suono

ampiezza

frequenza

spettro duratainvilup

po

timbro ⌾ ⌾⌾ ⌾⌾⌾ ⌾ ⌾⌾



• Grazie alla teoria di Fourier, un segnale di qualunque forma può essere scomposto in componenti, tutte sinusoidali, ciascuna con una certa frequenza e una certa ampiezza.

• Lo spettro è proprio l’insieme di tali componenti sinusoidali, descritto come ampiezza in funzione della frequenza.

Spettro



Spettro di un segnale periodico infinito(esempio: onda quadra)



Spettro di un segnale periodico infinito (un altro esempio)



… ma nessun segnale è perfettamente periodico (e tanto meno infinito), altrimenti non porterebbe informazione, ossia non comunicherebbe alcunché

animazioni

spettrogrammi

… quindi per visualizzare lo spettro usiamo:

Lo spettro allora non è più discreto, ma diventa continuo, inoltre non è stazionario ma varia nel tempo



Componenti armoniche in una corda vibrantedalle animazioni scientifiche di Paul Falstad: http://www.falstad.com/mathphysics.html



Vu-meter a bandeAnche questa è una visulaizzazione dinamica (anche se un po’ rudimentale) dello spettro di un suono

componenti di bassa frequenza

componenti di alta frequenza



Stessa frequenza e stessa altezza

(C4)

Confrontiamo i suoni di due strumenti musicaliTromba e pianoforte (forme d’onda)



pianofortetromba

Confrontiamo i suoni di due strumenti musicaliTromba e pianoforte (spettri di un segmento stazionario)



pianofortetromba

Confrontiamo i suoni di due strumenti musicaliTromba e pianoforte (spettrogrammi)



Rumore registrato all’interno di un treno



Rumore bianco (tutte le frequenze possibili)



Spettrogramma tipico di voce parlata



• Nelle vocali le componenti spettrali si raggruppano in bande, dette formanti, più estese in frequenza rispetto agli armonici di un suono strumentale

• Le consonanti si presentano principalmente come interruzioni dello spettro o come eventi “rumorosi” (distribuzione di frequenze più disordinata)

Caratteristiche dello spettro della voce parlata

Cfr. anche:

http://cslu.cse.ogi.edu/tutordemos/SpectrogramReading/spectrogram_reading.htmlInternational Phonetic Association (http://www.arts.gla.ac.uk/IPA/ipa.html)



Spettro delle vocali nella voce parlata



Un esempio più complesso (musica e parlato)Dalla colonna sonora di una cartone di Bugs Bunny



Spettrogramma di voce cantataDa un vocalizzo di Maria Callas (“Casta Diva”)



Il caso della quintina sardaBernard Lortat–Jacob, Centre de Recherche en Ethnomusicologie, Paris

http://www.crem-cnrs.fr/realisations_multimedia/animations/quintina/seq1.html



Ancora tromba e pianoforteDifferenze solo di spettro ?

pianofortetromba



Ancora tromba e pianoforteOsserviamo la fase di attacco (primo mezzo secondo di vita)



Ancora tromba e pianoforteProviamo a modificare l’inviluppo del suono di pianoforte

prima della cura

dopo la cura



Ancora tromba e pianoforteProviamo ora a modificare l’inviluppo del suono di tromba

prima della cura

dopo la cura



• Mantenendo costante lo spettro, ma modificando l’inviluppo, cambia radicalmente la qualità del suono

• Lo spettro è lo stesso, ma il timbro è cambiato

• Esperimenti come questi appartengono a quelli che Pierre Schaeffer chiamava “Solfège des objets musicaux”



Bibiliografia, oggetti musicali

Pierre Schaeffer, Traité del objets musicaux, Paris 1966“Questo libro aspira a rispondere a due preoccupazioni: fare il punto sulle relazioni tra musica e acustica e offrire un metodo per l’approccio di una musica sperimentale per mezzo di una delle sue operazioni fondamentali: il confronto tra il suono fisico e gli oggetti dell’esperienza musicale.”



Bibliografia, “timbro” e “tamburo” hanno un’etimologia comune.

Marius Schneider, Die Trommel, Königin der Musikinstrumente und Mutter aller Dinge, «Rhytmus» 1962 (tr.it. in Il significato della musica, Milano 1979) “Il tamburo di forma più antica […] è uno strumento cultuale il cui suono riproduce la forma più pura e più astratta di tutti i ritmi vitali creatori e ordinatori. […] Il ritmo dei tamburi è quindi il luogo dove il cielo e la terra s’incontrano e l’orchestra reale è mediatrice fra gli dei e gli uomini.”



Bibliografia, il timbro nella composizione musicale e nell’organologia

W.Gieseler, L.Lombardi, R.D.Weyer, Instrumentation in der Musik des 20.Jahrunderts, Celle 1985

I.R.C.A.M., Le timbre métaphore pour la composition, Paris 1991

N.H.Fletcher, T.D.Rossing, The Physics of Musical Instruments, New York 1998



Bibliografia, in tempi di multimedialità

J.F.Augoyard, H.Torgue, À l’ècoute de l’environnement. Répertoire des effets sonores, Marseille 1995 (tr.it. Repertorio degli effetti sonori, Lucca 2003)

V.Lombardo, A.Valle, Audio e multimedia, Milano 2005

Il software utilizzato per gli esempi è Audacity, gratuitamente scaricabile da http://www.audacity.it/

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