Fatti di musica #LegaNerd
di
faber
5

Ars non habet inimicum nisi ignorantem.
L’arte non ha nemico se non l’ignorante.
(Frase di Anonimo incisa su di un antico clavicembalo)

Aloha!
E’ il mio primo post come autore, sono un noto giornalista locale che pone la firma rigorosamente in basso a destra nerd come voi, offertovi in sacrificio dal sommo sacerdote dalla Gallardo verde.

Vivo a Bologna, ho 28 anni, professione sviluppatore software. Le mie passioni sono la musica (suono il basso elettrico in questa band), lo snowboard e le immersioni. Ora che sapete tutto e le formalità sono sbrigate, fate si che il terribile e vessatorio rito di iniziazione dei niubboautori cominci, e date il peggio di voi!

Visto che l’argomento qui trattato ha sollevato un certo interesse ho deciso di parlarvi brevemente dei principi scientifici che stanno dietro alla musica, senza ovviamente addentrarmi troppo nei dettagli fisico-matematici (anche perchè non ne sarei all’altezza).

Se la cosa interessa potremo poi approfondire la questione in post successivi, altrimenti la saluteremo allegramente con la manina, sorridendo mentre scompare felice all’orizzonte.

Cominciamo!

Le origini


Lo stretto rapporto che intercorre tra la musica e la matematica fu studiato sin dall’antichità: un esempio classico è dato dalla Scuola Pitagorica, a cui si deve la scoperta (i pitagorici vi assegnavano significati mistici) secondo la quale i differenti toni di una scala sono legati ai rapporti fra numeri interi: una corda dimezzata suona l’ottava superiore, ridotta ai suoi 3/4 la quarta, ridotta ai suoi 2/3 la quinta, e così via.
Molta matematica applicata in campo musicale deriva infatti dallo studio della fisica acustica e dai problemi ad essa collegata. Se la stessa divisione ritmica del metro musicale è indicata con una frazione matematica, oggi sappiamo che alla base di qualunque rumore vi è un contributo di innumerevoli onde stazionarie, e che qualunque suono può essere scomposto in onde sinuisodali mediante l’analisi armonica (espressa matematicamente con l’algoritmo della trasformata di Fourier).

Torneremo su questo ultimo punto, non temete (o temetelo a vostra scelta).

Cos’è il suono?

Il suono (dal latino sonum) è la sensazione data dalla vibrazione di un corpo in oscillazione. Tale vibrazione, che si propaga nell’aria o in un altro mezzo elastico, raggiunge l’orecchio che, tramite un complesso meccanismo interno, è responsabile della creazione di una sensazione “uditiva” direttamente correlata alla natura della vibrazione. [wikipedia]

Fin qui tutto facile, lo sapevamo fin dalle elementari: momenti di compressione e rarefazione dell’aria generati da una qualche fonte che vibra colpiscono l’orecchio interno (precisamente il timpano) che fa la sua magia e li interpreta.

Queste onde sonore si comportano… esattamente come tutte le altre onde, e le loro caratteristiche fisiche concorrono a esprimere le loro caratteristiche musicali, che più o meno tutti abbiamo sentito nominare:

Altezza: i suoni vengono principalmente identificati a partire dalla loro frequenza in hertz. L’altezza di un suono è la distanza tra la frequenza che sto suonando e una frequenza arbitrariamente scelta, che per la musica occidentale è il “La”, che oscilla a 440 hz. Da queste distanze(semplificando) si costruiscono gli intervalli, le scale, e ne consegue tutta la teoria musicale.
Durata: per durata si intende quanto ogni suono si prolunga nel tempo. Più facile di così non si può.
Intensità: dipende dalla forza con cui i corpi sonori vengono eccitati e dalla distanza dell’ascoltatore dalla fonte sonora. Acusticamente l’intensità dipende dall’ampiezza delle vibrazioni e in particolare è collegata ad una grandezza definita come intensità acustica che si misura in W/m2, o più spesso in decibel (dB), quando misurata logaritmicamente. Quello che noi chiamiamo volgarmente volume è in realtá la pressione che l’aria esercita sul nostro timpano e dipende ovviamente direttamente dall’intensità.
Timbro: ogni oggetto ha una serie di frequenze caratteristiche determinate dalla sua struttura fisica: queste sono le frequenze alle quali il corpo tende a vibrare con maggior facilità. L’insieme di queste frequenze è detta degli armonici naturali: l’armonico naturale di frequenza inferiore viene anche detto armonico fondamentale o nota fondamentale, mentre le altre frequenze sono dette invece ipertoni. Nello spettrogramma del suono, gli ipertoni sono evidenziati dai massimi del grafico. In particolare, gli ipertoni si presentano negli strumenti a corda, nei fiati e nella voce umana. In parole povere questo significa che ogni onda sonora che percepiamo è in realtà il risultato di n onde sonore che oscillano tutte insieme a frequenze diverse. Ogni oggetto fa vibrare solo determinate frequenze aggiuntive e questo fenomeno è il principale motivo per il quale percepiamo un la di un sassofono diverso da un la di un pianoforte o dal la del tu-tuuu del telefono (ebbene sì, è un la, ci ho anche accordato una chitarra una volta), seppur tutti oscillino alla stessa frequenza di base.

Un elevato numero di ipertoni corrisponde ad un suono armonioso e ricco: il violoncello, ad esempio, produce più di 10 armoniche mentre gli strumenti a fiato più semplici (come il flauto dolce) ne producono non più di 3 o 4. Il diapason, invece, è in grado di emettere un “la” a 440 Hertz molto puro, cioè praticamente senza ipertoni. Il pianoforte, infine, ben rappresenta la categoria degli strumenti che non producono armoniche esatte: si parla in tal caso di inarmonicità degli ipertoni.

La prima armonica, se abbastanza intensa, conferisce “sostanza” al suono; la seconda dà limpidezza, la sesta e l’ottava lo rendono squillante, la settima e la nona lo inaspriscono. Strumenti privi di armoniche pari (come il clarinetto, o in generale le “canne chiuse”) hanno un caratteristico timbro “nasale”, immediatamente riconoscibile.

Per questo primo post direi di fermarsi qui, vi lascio solo qualche bel riferimento/fonte nel caso voleste approfondire in autonomia, fatemi sapere se l’argomento interessa, che eventualmente si vedono insieme altri aspetti!

link:
http://it.wikipedia.org/wiki/Suono – wikipedia
http://www.marcofusinato.com - l’autore dell’opera riportata nell’articolo, ibrido tra musica,scienza e disegno
http://it.wikipedia.org/wiki/Ipertoni_(musica) – approfondimento sugli ipertoni
http://goo.gl/Vhd7o – link al libro “Fatti di musica” che ha rubato alcune notti al mio sonno qualche anno fa

Aree Tematiche
Fisica Matematica Musica
Tag
giovedì 12 maggio 2011 - 17:30
Edit

Lega Nerd Podcast

Lega Nerd Live

LN Panic Mode - Premi "P" per tornare a Lega Nerd