SUONO E TEMPO
Progetto SeT Dir.Didattica "G.PASCOLI" Grumo Nevano (NAPOLI) thdcan@tin.it

Paolo Manzelli
LRE@blu.chim1.unifi.it

Il suono e’ inscindibile dalla nostra sensazione del fluire del tempo; come le onde del mare si smorza con il tempo fino a quietarsi; cosi’ qualsiasi onda acustica, ha un tempo di inizio ed uno di fine proprio perche’ l’ onda si smorza nella sua evoluzione temporale.

Che il suono sia correlato strettamente alla sensazione dello scorrere del tempo, lo dimostra il fatto che se un uomo, abituato al percezione di suoni fin dal grembo della madre, viene messo in una profonda grotta e comunque in una condizione di non udire suoni, perde man mano la cognizione del tempo. (1) Il silenzio infatti non è una condizione fisiologica naturale per l’uomo, proprio perche’ la vibrazione lo pervade e ne stimola una sana vitalita’ , sia dal punto di vista emozionale che delle altre piu’ complesse attivita’ di elaborazione mentale e motoria.

Il famoso conpositore Italo-americano - Frank Zappa (2) : asseri’ che la musica e’ una costruzione creativa della organizzazione di suoni e del tempo osservando che : "La porzione di spazio temporale che divide l'inizio di un brano dalla sua conclusione è, per il compositore, qualcosa di simile a ciò che le dimensioni della tela rappresentano per un pittore. Il compito del pittore consiste nel riempire di qualcosa lo spazio vuoto di una tela fino a farlo diventare quadro-opera. Analogamente, il compito di un compositore consiste nell'aggiungere, nel suscitare e nel far muovere delle cose all'interno di un determinato tempo".

Il suono e’ originato da vibrazioni di atomi e molecole della materia, che vibrano oscillando sotto l’ impulso di onde di energia di una vasta gamma di frequenze. (3)

La sensazione del suono la percepiamo piu’ specificamente tramite le orecchie (4) , ma anche le papille tattili della pelle, percepiscono la vibrazione di compressione e rarefazione dell’ aria, codificandola come messaggio trasmesso dal mezzo circostante ( aria, acqua, …od altro…) .

Il messaggio fisico di informazione, viene quindi recepito in maniera differenziata dalle due orecchie per comprenderne la direzione di emissione, ed inviato dal nervo acustico al cervello, che le traduce in termini di armonie, ritmi, o rumori … ed altre impressioni emozionali.

Le molecole vibrando, originano il suono che costituisce il messaggio , altre molecole (aria, gas liquidi o solidi ) agiscono come mediatori ovvero come mezzi di trasmissione, mentre la sensazione sonora che udiamo e’ una proprieta’ sensoriale prodotta dal cervello.

L’ organo del senso dell’udito e’ l’ orecchio ed agisce come una interfaccia tra il mondo esterno ed il cervello, passando i messaggi ricevuti al sistema neuronale, che li interpreta come sensazioni. L’ organo di ricezione dell’ orecchio e’ fondamentalmente composto da una serie di sottili filamenti , che sono disposti in fondo alle cavità auricolari ( coclea ) in modo da poter essere stimolati dal movimento dell’ aria, dando la necessaria sollecitazione al cervello, perche’ esso traduca ed articoli in sensazioni sonore l’ informazione sensoriale ricevuta; le sensazioni sonore sono quindi una simulazione cerebrale di quanto varia nelle campo delle vibrazioni proveniente dal mondo esterno.

La trasmissione di energia nel vuoto non corrisponde ad alcuna sensazione sonora, cio’ in quanto non c’è alcun mezzo di trasmissione che permetta la ricezione delle vibrazioni; si rese conto di cio’ il chimico Robert Boyle (1660), facendo il vuoto con una pompa in una campana di vetro cosi’ che disse : <se il mondo non avesse l’ aria, … la propagazione del suono a cui siamo abituati non esisterebbe piu’> . E’ importante notare che nel vari mezzi di trasmissione, il suono si propaga a differenti velocita’ e diversi tempi di smorzamento. Nell’ aria la velocita’ delle onde sonore e’ di circa 334 metri/sec. , nell’ acqua salata del mare e’ circa 1.520 m./sec.ma viene piu’ rapidamente assorbita , ed as es. nel cemento e’ di circa 3.400 m./sec. ma dopo breve distanza viene del tutto smorzata.

Le tre caratteristiche fisiche principali del suono sono : ALTEZZA (funzione della frequenza della energia trasmessa : si misura in Hertz - Hz, cicli/secondo), INTENSITA’ ( funzione della ampiezza media della vibrazione trasmessa ; si misura in Decibel -Db), ed il TIMBRO ( difficile da definire con esattezza, in quanto e’ una qualita’ che dipende da molte variabili e cioe’ dal sistema emittente del suono ed anche dalla sua ricezione sensoriale ed inoltre dall’ ambiente; quest’ ultimo puo’ generare onde complesse a causa di echi, risonanze e battimenti. Le onde di vibrazione sonora interagiscono infatti tra loro modificandosi durante il percorso che divide l’ emissione del suono dalla sua ricezione, per azioni di riflessione, rifrazione, assorbimento, interferenza (costruttiva o distruttiva) , effetto Doppler ..ecc… , cio’ avviene in modo del tutto simile alle altre frequenze di energia. (5)

Come gia accennato, il bambino percepisce le vibrazioni sonore gia’ nella vita intra-uterina, (in particolare da quattro mesi di vita), ed egli vivendo in ambiente liquido, risente di una velocita’ del suono e’ assai elevata; pertanto e’ opportuno farlo crescere in un habitat a bassa sonorizzazione (6) . Il bambino percepicce una gamma di suoni che va’ da 16 Hz a circa 25 mila Hz; nell’ uomo adulto e anziano, la gamma dei suoni udibili diminuisce e in condizioni di salubrita’ del sistema ricettivo, l’ adulto percepisce sensazioni sonore corrispondenti ad un minor intervallo che va da 20 Hz a 16 Mila Hz.

Nella musica l'ALTEZZA del suono viene codificata per tramite una convenzione che individua le principali delle note musicali (Do Re Mi Fa Sol La Si); per accordare gli strumenti musicali viene fatto riferimento alla nota "La" emessa da un diapason, e cioe’ uno strumento sonoro di precisione a forma di "U" , che emette una nota corrispondente a circa a 440° Hz. (7)

Le principali caratteristiche fisiche distintive del suono, non sono quindi sufficienti a spiegare l’ apprezzamento cerebrale della musica, intesa come rapporto tra suono esterno e tempo biologico della sensazione sonora interiorizzata, generatata dal cervello che ci fa percepire apprezzabili melodie e ritmi con modalita’ ben distinte dal rumore caotico.

La musica e’ quindi l’ arte di organizzare i suoni in una struttura coerente con le complesse attivita’ cerebrali ivi comprese quelle emotive, e per far cio’ i compositori utilizzano combinazioni di frequenze stabili definite dalle note musicali .(8) Le note musicali hanno rispondenza con i fenomeni di risonanza, dovuti al sincronismo tra del suono e struttura, che avvengono dell’ organo di ricezione dell’ udito, in particolare nell’ ambito della configurazione organizzata, come spirale, della "Coclea", che per la sua forma tende ad evitare interferenze tra le onde sonore. Similmente se si accosta all’ orecchio una conchiglia marina di un Nautilus, si sente la riproduzione delle onde del mare, perche’ i rumori dell’ ambiente creano sincronie di risonanza del moto dell’ aria contenuta nella conchiglia, rispetto alla sua struttura periodica, generando oscillazioni ritmiche simili allo sciabordio delle onde marine.

La correlazione tra suono e struttura si manifesta anche nella emissione del suono degli strumenti musicali; infatti suonando la stessa nota con identica ampiezza ed intensita’, con un pianoforte ovvero con una chitarra, sentiremo due suoni diversi; la differenza sta nel sostanzialmente nel timbro, che e’ differente per ogni strumento musicale. Gli strumenti hanno infatti appropriate definizioni strutturali, le quali hanno il compito di modulare le frequenze sonore, entro forme di struttura e materiali assorbenti, che nell’ insieme agiscono come casse di risonanza delle tonalita’ del suono; possiamo notare che anche ogni voce come ogni strumento, possiede una sua timbrica particolare che distingue ciascuno di noi.

La percezione del suono e’ comunque una attivita’ propria del cervello, lo dimostrano manifestazioni a volte fastidiose come la percezione di un fischio od un ronzio o fruscio nell’ orecchio (acufeni), che normalmente non sono percepibili in quanto il cervello in condizioni normali li attutisce filtrandoli. Il cervello infatti , va’ ricercando attivamente di percepire le frequenze e gia’ dalla fase uterina, la sua ricerca e’ infatti geneticamente sincronizzata sulle frequenze della voce umana, in particolare di quella della madre che ha portato in grembo il suo bambino.

Biblionline:

  1. Ricerca Suono : http://www.electronicroom.com/sin/italiano/ricerca.htm

  2. Frank Zappa HP : http://www.zappa.com/

  3. Il suono : http://ebox.economia.unical.it/infogen/argo99/il_suono.htm

  4. Orecchio ed Udito : http://www.starkey.it/comeSentiamo.htm
    http://www.starkey.it/images/orecchioUmano1.jpg
    http://www.tibervox.it/orecchio.htm
    http://www.otoneuro.it/oreint.htm

  5. Fisica del Suono : http://www.paciolo.com/rumore/il_suono.htm

  6. Udito in Gravidanza : http://www.babyitalia.com/reference/art041.htm

  7. La Natura del Suono ; http://www.affarefatto.com/opinione/artevaria_am1.htm

  8. Storia della Musica : http://guest.clarence.com/molteni/musica.htm
    Note Gif : http://guest.clarence.com/molteni/musicAnimata.gif