Il suono e i suoi parametri: altezza, intensità, timbro e durata

Con il termine suono si intende il fenomeno fisico-acustico che consiste nella vibrazione di un corpo elastico. La vibrazione è il moto oscillatore delle particelle del corpo sonoro; una vibrazione regolare e periodica produce suono, una vibrazione irregolare produce rumore. La propagazione del suono, che procede simmetricamente in tutte le direzioni, avviene attraverso un mezzo solido, liquido o gassoso come ad esempio l’aria: le molecole dell’aria trasmettono il corpo sonoro sino al nostro orecchio. Il risultato che ne consegue è la formazione di un’onda sonora sinusoidale in cui si succedono rarefazioni e condensazioni delle particelle del corpo sonoro.

In musica la produzione del suono avviene tramite:

• vibrazione di corde, come accade per gli strumenti ad arco, il clavicembalo e il pianoforte;
• vibrazione dell’aria contenuta in tubi sonori, nel caso degli strumenti a fiato;
• vibrazione delle piastre come le campane, il gong e i piatti;
• vibrazione delle membrane, nel caso dei timpani, del tamburo e della grancassa.

Anche la voce è un mezzo di produzione sonora mediante vibrazione. L’organo della laringe, simile ad un tubo, è attraversato da due corde vocali superiori, false, e due inferiori, vere, con al centro una piccola fessura, la glottide. L’aria emessa dai polmoni fa vibrare suddette corde vocali che generano il suono; successivamente le vibrazioni, per mezzo dell’orecchio, si traducono in sensazioni uditive.

I suoni si distinguono tra loro per dei parametri: altezza, intensità, timbro e durata.

L’altezza permette di distinguere i suoni in gravi ed acuti; ciò dipende dalla frequenza, ossia il numero di oscillazioni al secondo: suoni gravi hanno un numero esiguo di vibrazioni, suoni acuti invece un numero maggiore di vibrazioni. Le vibrazioni si misurano in Hz,dal fisico tedesco Heinrich Rudolf Hertz.

L’orecchio umano percepisce i suoni compresi tra 16 e 20.000 vibrazioni. I suoni che superano il limite massimo di vibrazioni si chiamano ultrasuoni; quelli che sono inferiori al limite minimo sono definiti infrasuoni. Alcuni animali percepiscono suoni con alta frequenza come il cane o il pipistrello.

I suoni utilizzati in musica si estendono dal do grave di 64,65 vibrazioni al do acuto di 8276,72 vibrazioni. Il Diapason è un suono base, di riferimento per gli altri suoni, che calcola l’altezza dei suoni. Questo suono è il la3 ( il la dell’ottava centrale) ed è costituito da 870 vibrazioni. Nel 1939, durante un comitato internazionale a Londra, si suggerì la frequenza di 440 Hz per il suono base la.

L’intensità è la diversa forza con cui si producono i suoni e dipende dall’ampiezza delle vibrazioni e dalla distanza del punto di emissione sonora rispetto a quello di percezione: al raddoppiare della distanza, l’intensitá del suono diminuisce di quattro volte. Un modo per aumentare l’intensità del suono è quello di incanalare e concentrare le onde sonore per evitare che queste si disperdano nell’aria. Ne sono da esempio i megafoni che, dopo aver raccolto i suoni, li rinforzano e li spingono lontano e lo stetoscopio, lo strumento utilizzato dai medici per ascoltare i battiti del cuore.

Il timbro è la voce dello strumento: permette di distinguere uno strumento da un altro malgrado producano suoni di uguale altezza ed intensità. Il timbro dipende dalla forma d’onda e dalla natura del corpo che emette il suono.

Un suono è sempre accompagnato da una serie di suoni secondari, armonici, che si combinano col suono principale creando una sovrapposizione di onde sinusoidali.

Nella musica, i suoni con più armonici risultano complessi. Il suono del flauto dolce è semplice infatti è costituito dal suono fondamentale e da pochissimi armonici, gli strumenti ad arco invece presentano molti armonici.

Quasi tutti gli strumenti producono medesimi suoni con differenti timbri. Negli strumenti ad arco, ad esempio, i suoni si possono produrre pizzicando le corde, sfregando l’archetto o inserendo la sordina.