ANDREA BONZI - CONSULENTE ORGANARIO

L'ANALISI SONORA

ANALISI ARMONICA

Oltre alla misurazione delle frequenze, con tutte le informazioni relative a diapason e temperamento, il rilievo sonoro consente anche valutazioni di ordine qualitativo, relative alla composizione armonica dei suoni che va a definire il "carattere" di ogni registro organistico. Questo genere di studio offre una visualizzazione grafica di ciò che l'orecchio può percepire come timbro ed intensità del suono, documentando in un modo visibile a colpo d'occhio un intero registro, oppure fornendo una visualizzazione dettagliata istante per istante di ogni nota che lo compone.

LO SPETTROGRAMMA ARMONICO

Lo strumento principale per lo studio delle caratteristiche timbriche di un suono è lo spettrogramma armonico.
Lo spettrogramma è una rappresentazione grafica del suono in cui sull'asse orizzontale è riportato il tempo, mentre su quello verticale vi sono le frequenze; le gradazioni di colore permettono di stimare l'intensità sonora.
I suoni sono quindi rappresentati come linee, un po' come avviene sui rulli di carta delle pianole o degli strumenti automatici di un tempo, la cui lunghezza è proporzionale alla durata e la cui dislocazione verticale alla frequenza.
E' intuitivo che differenti durate sono rappresentate da differenti lunghezze, così come differenti intensità trovano corrispondenza nella scala di colori utilizzata; spendiamo invece qualche parola in più sulla rappresentazione delle frequenze.
Un suono di frequenza unica e ben definita sarà rappresentato come una sottile linea orizzontale, ad un'altezza corrispondente alla frequenza stessa. Ogni variazione della frequenza si tradurrà in spezzature o cambi di pendenza della linea. Se il suono è composto da più frequenze appartenenti ad un certo intervallo la linea assumerà uno spessore ad esso corrispondente; due o più suoni di frequenze definite saranno rappresentati come altrettante linee parallele.
Un normale suono musicale sarà rappresentato come un insieme di linee parallele di diversa intensità, corrispondenti alle varie armoniche e proporzionalmente distanziate secondo la scala adottata per l'asse verticale: a quest'ultimo caso si riferiscono i due esempi qui sotto.

Principale 4, C13, spettrogramma armonico
Organo G. Pinchi 1971, abitazione privata. Spettrogramma del Do13 del Principale 4'

Flauto 4, C13, spettrogramma armonico
Organo G. Pinchi 1971, abitazione privata. Spettrogramma del Do13 del Flauto 4'

In questo caso la scala sull'asse verticale è lineare: poichè le armoniche hanno sempre frequenza multipla intera del suono fondamentale le linee che le rappresentano sono tutte ugualmente distanziate al doppio, triplo, quadruplo, ennuplo della prima.
E' evidente la gerarchia di intensità delle varie armoniche e le differenze nella loro presenza: fino ad ordini piuttosto elevati per il Principale (si contano agevolmente 22 linee, corrispondenti ad altrettante armoniche), assai meno per il Flauto (circa 8-9). Osservando attentamente le intensità relative si nota come, inoltre, nel Principale vi sia un aumento in corrispondenza delle armoniche 9-13 mentre il fondamentale, pur preponderante, è di intensità comparabile alle 3 armoniche che immediatamente lo seguono.
Nel Flauto, al contrario, vi è una schiacciante preponderanza intensiva del fondamentale; le altre armoniche sono tutte uniformemente attenuate.
L'esempio qui sotto ci permette un ulteriore passaggio, che consiste nell'osservare l'evoluzione temporale del suono e delle sue armoniche.


Viola bassi, SIb2, spettrogramma armonico
Organo G. Manzoni 1886, Rigosa (BG), parrocchiale, Spettrogramma del SIb23 della Viola 4' bassi

Lo spettrogramma riproduce il suono di una canna di Viola ottocentesca: canna di taglio stretto, senza baffi nè freno armonico e inoltre in non buone condizioni di conservazione. Osservando le linee corrispondenti al fondamentale e alle varie armoniche si notano irregolarità negli ordini superiori: le linee non sono rigorosamente orizzontali ma presentano "gobbe" e piege, sintomo di lievi mutamenti di frequenza nel tempo. Inoltre si vede come la fondamentale e il secondo armonico si sviluppino in ritardo, dopo circa un decimo di secondo, mentre la situazione delle armoniche superiori è confusa, con linee doppie e a distanze non regolari (componenti inarmoniche) finchè ad un certo punto la fondamentale e le armoniche dispari scompaiono e la canna diviene ottaviante, regolarizzando l'emissione.
Una semplice occhiata allo spettrogramma ci consente di rilevare immediatamente tutte queste particolarità ed anche più, permettendone una descrizione analitica. E' intuitivo che una traccia audio contenente tutte le note di un registro, con durata di almeno 2-3 secondi di suono a regime, permette un lavoro di "lettura" delle caratteristiche sonore estremamente dettagliato, che trova il suo significato se messo in relazione con lo stato di conservazione del materiale fonico, il tipo di impianto e di somieri, di trasmissione, di manticeria, e tutti quegli elementi che hanno influenza più o meno diretta sulla formazione e il mantenimento del suono. Per il rilievo sonoro di un registro non occorrono più di 5-10 minuti, a fronte di una notevole mole di dati che vanno a costituire un archivio comprendente una casistica assai ampia ed istruttiva riguardo l'intonazione delle canne.
In questo modo è anche possibile procedere ad accurati confronti tra i vari registri appartenenti ad uno stesso strumento; particolari accorgimenti in fase di acquisizione consentono efficaci confronti anche fra registri appartenenti a strumenti diversi.
Prendiamo ora in considerazione spettrogrammi riferiti all'intera estensione di un registro. L'esempio qui sotto si riferisce ancora all'organo Manzoni 1886 di Rigosa: si tratta dello spettrogramma complessivo del Principale 8'. Osservandolo ci si può fare un'idea generale delle variazioni del contenuto armonico tra una canna e l'altra e anche all'interno di una stessa nota, potendo valutare ad esempio il transitorio d'attacco con la possibilità di comprendere la "costruzione" dell'effetto percepito dall'orecchio. La vista complessiva permette di individuare, eventualmente, singole note che abbiano caratteristiche esemplificative e che possono poi essere analizzate singolarmente (come abbiamo visto più sopra con gli spettrogrammi relativi a singole canne)


Rigosa, Principale 8, spettrogramma armonico
Rigosa (Bergamo), organo Manzoni 1886. Spettrogramma armonico del Principale 8

Si osservi, ad esempio, la sostanziale differenza di contenuto armonico tra le canne in legno della prima ottava (Do1-La1), quelle poste in facciata (La#1-Si2), dal contenuto armonico molto più ricco, e quelle interne (dal Do3), più attenuate.

ANALISI ARMONICA AVANZATA

Una metodologia appositamente sviluppata per ottenere il massimo di informazione dal rilievo sonoro consiste nella preparazione di un documento multimediale che mostra, contestualmente all'ascolto dei suoni registrati, la loro analisi armonica in tempo reale.


Il video si riferisce ancora al Principale 8' di Rigosa: mentre si ascoltano le note è possibile osservare tre grafici che mostrano l'evoluzione del contenuto armonico di ogni suono. Oltre allo spettrogramma, che dà una visione d'insieme dell'intero registro, il documento offre l'analisi spettrale istante per istante in due modalità: la prima mostra le intensità assolute, mentre la seconda le altezze relative al picco di maggiore ampiezza (assunto come valore unitario).
Con questo sistema è immediato cogliere la struttura di ogni singolo suono, in modo molto dettagliato, con una facile comprensione analitica dell'effetto udito dall'orecchio; è possibile individuare con facilità il rapporto causa-effetto tra l'evoluzione delle varie componenti spettrali nel tempo e le particolarità udibili all'ascolto come transitori d'attacco, presenza di fruscii, rumori ed altre caratteristiche.
I risultati del rilievo sonoro possono essere anticipati - per quanto riguarda gli elaborati grafici e testuali - telematicamente in formato .pdf; il rilievo completo, comprendente anche i files audio e la documentazione multimediale, viene recapitato su DVD all'indirizzo della committenza.
Come esempio pratico dei risultati che è possibile ottenere da un rilievo sonoro si propone l'analisi dell'organo Perolini della chiesa di S. Rocco in Rovato (BS), di cui si è già fatto cenno. (cortese concessione ditta Pietro Corna, Casnigo)

Analisi sonora dell'organo Perolini 1793 della chiesa di S. Rocco in Rovato (Brescia)
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