Conoscere il suono: Altezza e Timbro

Il Blog di Alessandro Fois. 


Intensità.

La Intensità di un Suono, detta anche semplicemente Volume, dipende dalla ampiezza delle vibrazioni emesse dal corpo sonoro.

Maggiore e l’ampiezza e più grande sarà la pressione acustica esercitata sull’aria circostante.

Tale pressione influisce sulla quantità d’aria spostata e di conseguenza sulla sensazione di maggiore o minor Volume Sonoro percepito dalle nostre orecchie.

La Pressione acustica e quindi anche il Volume del suono si misura in Decibel (db).

Negli strumenti acustici (voce compresa) è sufficiente soffiare più forte, percuotere con maggiore energia, cantare con maggiore potenza, per determinare un aumento dell’Intensità sonora.

In ambito elettroacustico sarà l’amplificazione più o meno elevata a determinare un effetto di maggiore o minore intensità sonora.

Dinamica.

La dinamica invece esprime le variazioni del volume del suono nel tempo.

In tale ambito possiamo distinguere:

Variazione Dinamica all’interno di un singolo suono

Si tratta della evoluzione della intensità di un suono nel corso della sua emissione, detta anche Inviluppo, definita con l’acronimo ADSR e meglio descritta nella prossima Sezione del presente Capitolo.

Variazione Dinamica tra gli elementi di una serie di suoni

Si tratta della Variazione Dinamica utilizzata nel corso una esecuzione musicale o di una qualunque fonte sonora prolungata nel tempo.

E’ l’insieme delle variazioni di intensità sonora tra una nota e l’altra o tra un rumore e l’altro di una serie, facente parte di una performance eseguita da una musicista o da uno speaker.

La differenza in Db tra il punto più basso e quella più alto del volume di una esecuzione, si chiama escursione dinamica oppure Range Dinamico o ancora semplicemente Dinamica.

Inviluppo.

Nella sezione precedente abbiamo analizzato le caratteristiche dinamiche delle sorgenti sonore.

Ora invece vediamo di analizzare la dinamica della emissione del singolo suono, chiamata Inviluppo.

L’Inviluppo è costituito da n.4 fasi progressive nel tempo.

L’insieme delle 4 fasi viene definito ADSR, acronimo utilizzato nella sintesi elettronica dei suoni ma utilizzabile per definire ogni emissione sonora naturale.

L’acronimo ADSR significa:

  1. Attack (Attacco)
  2. Decay (Decadimento)
  3. Sustain (Sostegno)
  4. Release (Rilascio)

ADSR

Attack – Attacco

Il suo valore è generalmente calcolato in ms (millisecondi).

Esso esprime il tempo impiegato dal suono per passare da zero al suo volume massimo espresso in fase di attacco.

Nell’ambito degli strumenti musicali acustici, ad esempio, risulta che il tempo d’attacco è immediato (e quindi prossimo allo ZERO) negli strumenti a percussione e in quelli a corda percossa o pizzicata.

Il tempo d’attacco invece è più lungo in altri strumenti ad attacco più morbido, come gli archi e i fiati.

Inoltre, con gli strumenti a fiato e ad arco è anche possibile eseguire un attacco in crescendo, di durata variabile determinata dall’esecutore, semplicemente calibrando con cura l’emissione del fiato o la pressione e la velocità dell’arco sulla corda, ad esempio.

Decay – Decadimento

Anche il Decay è sempre espresso in millisecondi.

E’ il tempo che il suono impiega a passare dal volume massimo raggiunto durante la fase di attack sino al successivo volume di sostegno.

Attack + Decay definiscono le caratteristiche di attacco di un suono.

Esso costituisce la cosiddetta enfasi di attacco ed ha caratteristiche percussive quando l’attack è pari o prossimo a zero, mentre appare come una cosiddetta bow emphasis (enfasi ad arco) quando l’attack è più lento e graduale, ovvero con volume che, in attacco, sale e poi scende secondo un decorso ad arco.

Negli strumenti musicali acustici ad attacco immediato, come ad esempio il pianoforte, l’attack ha una durata minima prossima al tempo ZERO, in quanto il suono è percussivo, mentre il decay è molto evidenziato (specie durante una esecuzione in registro di fortissimo).

Negli strumenti acustici con attacco più lento, come ad esempio gli archi, l’azione del decay talvolta può apparire meno in evidenza rispetto al sostegno successivo, ciò accade nel caso di arcate dolci, con attack relativamente lungo.

Gli archi però possono anche eseguire un attacco relativamente lento pur presentando un rinforzo in attacco stesso (decay) che decade con un tempo più o meno lungo verso il volume di sostegno, creando comunque un effetto di accentuazione della testa del suono.

Il Decay risulta evidenziato nella misura di quanto esso è più elevato in comparazione al volume della fase successiva (sustain) .

Un incedere ad arcate marcate è tipo degli archi in alcuni passi espressivi, ed è sempre presente in misura minore ad ogni cambio di arcata anche quando si cerca di non creare accenti.

Quanto sopra, pur con le differenze del caso, è valido anche per gli strumenti a fiato.

Il decay del suono si miscela con il rumore d’attacco in quanto entrambi sono emessi contemporaneamente, la qual cosa contribuisce a dare un portamento tipico ad ogni strumento musicale.

Infine è da notare che in genere l’enfasi del tempo di decay è anche caratterizzata da una accentuazione timbrica temporanea, tipicamente più aspra della coda del suono.

Durante tale fase in genere il suono si manifesta più chiaro, aperto e spesso grintoso, rispetto alla fase di sustain che ne consegue, marcando ancora di più il carattere tipico di ogni specifico strumento musicale.

Sustain – Sostegno

Al termine della enfasi d’attacco (decay), il sustain è il volume residuo del suono, per il tempo in cui esso è mantenuto dall’esecutore.

In realtà questa è una semplificazione del concetto in quanto un suono mantenuto può essere variato in intensità e in aggressività timbrica anche durante il sustain.

Ciò può avvenire semplicemente:

  • soffiando più forte negli strumenti a fiato
  • cantando con più intensità
  • aumentando il peso e la velocità della arcata negli archi
  • schiacciando di più il pedale nell’armonium e nell’organo a canne per aumentare la colonna d’aria 
  • dando più volume alle tastiere elettroniche tramite il pedale di volume o per mezzo alla funzione after-touch. 

Negli strumenti a corde pizzicate o percosse e nelle percussioni, invece, il sustain ha un naturale tempo di decadimento, che corrisponde alla inerzia della corda, del piatto o della membrana.

Durante tale fase l’esecutore non può determinare un nuovo crescendo di intensità.

Dopodiché la vibrazione si ferma. 

Tuttavia anche in questi strumenti è possibile anticipare il tempo di decadimento del sustain:

  • rilasciando il tasto nel pianoforte, affinché lo stoppatore meccanico blocchi la corda vibrante
  • stoppando manualmente le corde della chitarra o il piatto o la membrana dei tamburi

Vale la pena ricordare anche strumenti con sustain brevissimo, tale da risultare pressoché inconsistente e privo di significato, come ad esempio nel caso dello xilofono e dei legnetti.

Release – Rilascio

Al termine del tempo di sostegno, il Rilascio definisce il tempo che il suono impiega per diminuire sino ad un volume pari a zero.

Negli strumenti acustici nei quali il sustain decade naturalmente (come negli strumenti a corde percosse o pizzicate e nelle percussioni), il tempo di release inizia nel momento in cui l’esecutore stoppa la corda.

Il tempo di release inizia quindi: 

  • quando l’esecutore smette di sollecitare la vibrazione, negli strumenti a suono continuo
  • quando l’esecutore stoppa il corpo vibrante, negli strumenti a decadenza progressiva
  • immediatamente dopo il decay negli strumenti percussivi di breve durata (come lo xilofono), in quanto in essi il tempo di sustain è pari pressoché a ZERO

Il release corrisponde al tempo residuo di risonanza più o meno lunga che occorre dal momento in cui l’esecutore blocca l’emissione sonora, sino al cessare totale della vibrazione sonora.

Quanto sopra a prescindere da qualunque sia il metodo utilizzato dall’esecutore per interrompere il suono.

A causa della sua breve durata il release, definibile anche col termine inerzia sonora, è misurabile in milli-secondi.

In acustica, il release corrisponde alla inerzia dei vari corpi elastici vibranti, siano essi corde, aria, cassa acustica di risonanza, membrane, o altro.

Altro elemento di risonanza è la cassa acustica dello strumento, se presente, quando anche non si vuole considerare causa di release la risonanza dell’ambiente stesso e degli elementi in esso contenuti.

In genere durante la fase di rilascio avviene anche la distruzione della regolarità di vibrazione; si tratta del cosiddetto “suono scomposto di rilascio”, che diventa un tutt’uno con la risonanza di Release.

Ad esso possono sommarsi anche eventuali altri piccoli rumori accidentali correlati.

L’insieme di questi suoni armonici, suoni scomposti e rumori accidentali conferisce un colore speciale al release, diverso in ciascuno strumento acustico.

Il sintetizzatore

Tramite il sintetizzatore tradizionale (analogico e poi digitale) si è cercato di ricostruire i principali parametri sonori dei suoni tradizionali e di costruirne altri completamente nuovi.

Ciò è stato effettuato utilizzando un processo di sintesi sonora relativamente semplificata, sul quale non ci soffermeremo.

Tutti i parametri ADSR sono quindi stati considerati al fine di ottenere un risultato suggestivo e molto interessante.

Esso però risulta certamente meno modulato e complesso dei modelli fisici originari.

Gli ingegneri progettisti dei primi Synth (come Moog e Arp) hanno dovuto analizzare con attenzione i suoni acustici per poter identificare i principali parametri corrispondenti al timbro e alle dinamiche di emissione di cui abbiamo parlato sopra.

I sintetizzatori analogici tradizionali sono quindi provvisti di: 

  • un oscillatore che genera le frequenze fondamentali
  • un controllo che genera l’intero spettro armonico con possibilità di attenuare progressivamente gli armonici più alti
  • un filtro che determina una curva di maggiore risonanza, con apice in un punto preciso dello spettro udibile.
  • un filtro ADSR che permetta di modulare la dinamica del suono attraverso i 4 parametri a disposizione dell’esecutore (talvolta sono presenti anche più di 4 parametri)
  • altri filtri che permettono di modulare la timbrica, per esempio accentuando o attenuando la fase decay rispetto a quella sustain

Anche l’ADSR naturale di un suono può essere in parte modellato tramite il filtraggio elettroacustico, nel corso delle fasi di elaborazione, durante o dopo il recording oppure durante la amplificazione sonora di un evento dal vivo.

Ciò può avvenire tramite i processori di dinamica, dando luogo a risultati sonori interessanti e utili in molte applicazioni foniche.


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