2. Strumentimusicalidalpuntodivistadiunfisico:
È un sistema che genera onde sonore e le irradia nell’ambiente.
È composto da:
Elemento vibrante (guida d’onda): prima fonte di oscillazioni in un mezzo elastico parte
dello strumento
Risuonatore: seleziona alcune frequenze di vibrazione e dà una forma definita all’onda
sonora
Uno o più adattatori di impedenza: favoriscono la trasmissione dell’energia meccanica
Strumento Elemento vibrante Mezzo elastico Risuonatore Adattatori di
impedenza
Violino Corde Corde, tavola,
fondo, aria
Cassa armonica Ponticello, anima
Oboe e clarinetto Ancia Aria Canna con fori Sezioni di canna e
campana
Timpani Membrana e aria Barra di acciaio Nessuno Nessuno
3. Elementovibrante
Può essere:
• Corde nei cordofoni: può essere pizzicata,
percossa, strofinata con un archetto, ecc.;
• Labbra dello strumentista perlopiù negli ottoni
• Aria come nel flauto o nell’organo a canne
• Membrana nelle percussioni a membrana
• Barra o piastra di legno o metallo, o oggetti più esotici nei molti
tipi di percussione idiofone
• Corde vocali nella voce umana
• Lamina negli aerofoni ad ancia
Gli strumenti devono poter eseguire molte note, infatti il ciascuno di essi possiede un
meccanismo di selezione della frequenza dell’oscillazione prodotta.
4. Risuonatore
È tipicamente il corpo stesso dello strumento, ed è costituito da una o
più cavità.
Ne sono esempi la cavità della bocca e del naso nel corpo umano, la
cassa armonica negli strumenti a corda, le canne negli strumenti a
fiato. Anche molte percussioni sono dotati di un corpo cavo.
Un risuonatore ha la funzione di selezionare alcune
frequenze di vibrazione e dare una forma definita all’onda
sonora.
Esso è in grado di assorbire energia da una sorgente
(elemento vibrante) in un modo particolarmente efficiente
solo in una determinata banda di frequenze corrispondenti
alle frequenze proprie (vale a dire una frequenza a cui il
sistema vibra liberamente).
5. Adattatorediimpedenza
Favorisce la trasmissione dell’energia meccanica tra le diverse parti vibranti dello
strumento, e tra lo strumento e l’aria esterna nel modo più vantaggioso possibile, così che il
suono possa essere udito alla massima distanza con il minimo dispendio di energia.
Fiati
L’aria che si trova all’interno dello strumento è messa in vibrazione, la canna
seleziona una particolare frequenza e i suoi multipli interi.
Percussioni
Ad altezza definita: hanno bisogno di un adattatore di
impedenza per contribuire ad un senso di altezza definita nel
suono prodotto e per conferire ad esso una durata
conveniente;
Ad altezza indefinita: non hanno quasi mai bisogno di un
adattatore di impedenza poiché l’energia e tende a
diffondersi bene con la distanza.
Archi
Oltre alla cassa di risonanza, gli archi possiedono anche
diversi adattatori al loro interno, che utilizzati come
passaggi intermedi per adattare l'impedenza delle corde
metalliche con quelle delle superfici di legno.
6. Strumentiapercussione
Le percussioni sono
strumenti musicali che
vengono suonati
percuotendoli con le mani o
mediante appositi
strumenti, come le
bacchette
Sono tra gli strumenti
più antichi, in quanto sin dalla
preistoria l’uomo percuoteva
oggetti per creare dei suoni
7. Divisionedellepercussioni
In base al materiale si dividono in:
- membranofoni: viene messa in vibrazione una membrana,
generalmente tesa su una cassa di risonanza
- idiofoni: strumenti che usano lamine in ferro (metallofoni)
o di legno (percussioni in legno)
In base al suono prodotto si dividono in:
- percussioni a suono determinato, ossia emettono note ad
altezza definita come lo xilofono;
- percussioni a suono indeterminato, ossia non riescono ad
emettere suoni con altezza riconoscibile dall'orecchio umano.
definita
8. Membranofoni
Il timpanoè tra i pochissimimembranofoni
in grado di emettere suoni dialtezza
definita.
Viene suonato colpendo la membrana con
delle apposite bacchettedettebattente
per timpano.
La grancassa è un membranofono dal suono
indeterminato. È il più grande tra i
tamburi.La membrana della grancassa è
percossacon delle mazze (battenti)e per
smorzare il suono viviene poggiata sopra la
mano
A suono determinato A suono indeterminato
9. Idiofoni
A suono determinato A suono indeterminato
Lo xilofono è costituitoda due file di barrette di
legno e al di sotto di esse visono dei tubiaperti
che filtrano il suono. L'altezzadelle note dipende
dalla lunghezza delle barrette: più sono lunghe e
più il suono è grave.Si percuotono le barrette
ottenendodiversi effetti.La sonorità è seccae
legnosa ma moltolimpida.
Le nacchere appaionoin due forme, quella
simmetrica,in cuidue piccole lastre circolari di legno
duro sono lavorate in forma di coppette e percosse
l'unacontro l'altra,o in quella asimmetrica,in cui
ogni coppettabatte su un supporto dilegno cui è
fissata e che funge da impugnatura.
10. Rullante
Tamburo a cassa cilindrica solitamente metallica chiusa da entrambe le parti
da membrane sintetiche.
È composto da una cordiera (fascio di corde che possono essere a contatto
della membrana o allontanate da essa), e dalle corde, che hanno precisa
funzione acustica.
CaratteristicheAcustiche
La membrana superiore e quella inferiore, le vibrazioni della cassa e le corde contribuiscono alla
produzione del suono. La membrana superiore e quella inferiore sono
attaccate l’una con l’altra.
Una singola membrana ideale viene eccitata direttamente dalla
percussione e si muove secondo una sovrapposizione dei suoi modi normali,
ossia modi di oscillazione in cui tutte le parti del sistema vibrante vibrano
di moto armonico e con stessa frequenza.
Essendo poi l’aria all’interno del tamburo comprimibile, essa si comporta
come una molla rispetto alle due membrane, che possono essere quindi
considerate oscillatori accoppiati.
Se ogni oscillatore considerato isolatamente ha frequenza f0 l’accoppiamento
mediante una molla produce due frequenza distinte f1 e f2 t.c. f1 <f0 < f2.
11. Oscillazionedellemembraneinfaseeincontrofase
Data la formula generale delle oscillazioni meccaniche dove K è l’elasticità
del sistema e m la sua massa:
Se le membrane oscillano in fase: la frequenza si abbassa perché l’aria
compresa tra le membrane si muove insieme ad esse. Non conta la
sua elasticità ma la sua inerzia, che si va ad aggiungere a quella delle
membrane; m aumenta, quindi, e f diminuisce.
Se le membrane oscillano in controfase: il baricentro dell’aria non si
sposta, quindi la partecipazione dell’aria è ridotta solo all’effetto molla,
che si somma a quello delle membrane; K aumenta, e anche f aumenta.
Se si tratta di onde, esse sono:
- in fase, quando i picchi positivi delle onde coincidono;
- in controfase, quando picchi positivi di un’onda coincidono
con quelli negativi dell’altra.
12. Rullodeltamburo
Esso si ottiene abbinando la tecnica del doppio colpo con le bacchette (uno col polso, uno
con le dita) all’effetto delle corde, che vengono sollecitate a vibrare dalla membrana
inferiore, e aggiungono il carattere secco e squillante alla successione di colpi.
Esaminando il tracciato si evidenzia che gli impulsi prodotti si susseguono alla distanza
media di soli 4 centesimi di secondo l’uno dall’altro (=frequenza di 25 colpi al secondo).
13. Ilruolodellacordiera
La cordiera può essere mossa tramite una vite ed essere
allontanata dalla membrana inferiore, fino a non esserne
più in contatto anche durante le percussioni.
Se attraverso una vite si decide di non utilizzarla, quando si
colpisce la membrana superiore il suono dello strumento perde
il colorito «metallico» e si forma un suono prodotto
esclusivamente dalla risonanza del sistema formato da:
• Membrane
• Cassa metallica
• Aria inclusa nello
strumento
14. Diversiusidellebacchette
A seconda del punto in cui la bacchetta percuote la membrana, il suono dello strumento può
variare. Nei seguenti esempi, vengono riportati tre casi in cui la bacchetta percuote:
1) la membrana
2) la membrana e la costa metallica della cassa
3) la costa metallica della cassa
