La percezione del timbro

La nostra corda, invece, avrà un’oscillazione massima e quindi un ventre all’incirca a metà lunghezza e due nodi al capotasto e al ponte, proprio come avviene per la vibrazione della fondamentale.
Infatti alla corda, come pure alla fondamentale, si associano due nodi e un ventre, alla seconda armonica tre nodi e due ventri, alla terza quattro nodi e tre ventri e così via.

L’oscillazione complessiva generata dalla corda è la somma di tutte queste oscillazioni da cui scaturisce il timbro, che però è influenzato dalla cassa armonica in un’acustica e, come abbiamo già detto, dalla posizione e dalle caratteristiche timbriche di un pickup per l’elettrica.

Con una chitarra acustica, se colpiamo la corda a vuoto, al suo centro (cioè al dodicesimo tasto) avremo il massimo di risposta della fondamentale e di tutte le armoniche d’ordine dispari, mentre nullo sarà l’apporto delle pari, come visibile nella figura precedente. Se invece la colpiamo a un terzo della sua lunghezza a vuoto (all’incirca al diciannovesimo tasto) otteniamo un’alta presenza della fondamentale, della seconda e della quarta armonica, mentre nulla sarà la presenza della terza armonica, poiché si trova su un suo nodo.

L’energia prodotta solamente dalle corde, in un’acustica, non possiede però una potenza sufficiente a dare voce allo strumento, che ha bisogno di una cassa armonica per essere amplificata.
La cassa armonica, infatti, entra in vibrazione con le corde, muovendo un volume d’aria di molto superiore, adattando anche l’impedenza tra la vibrazione meccanica delle corde e la colonna d’aria che arriva al nostro orecchio, o a un microfono. Senza questa cassa, si avrebbe un volume insufficiente, come quando si suona un’elettrica senza amplificatore. Nel suo intervento amplificatrice e d’adattamento, la cassa armonica si comporta come un equalizzatore naturale, che amplifica maggiormente alcune frequenze prossime alla sua risonanza e meno quelle più distanti. Questa caratteristica è chiamata curva di risonanza ed è propria del singolo esemplare, in quanto dipendente dalla forma, dai legni, dalla loro stagionatura e da tanti altri piccoli particolari.

Un’altra possibilità di variazione del timbro, come sappiamo, dipende dal tipo di sollecitazione della corda, dovuto all’unghia delle mani, al polpastrello o al plettro di rigidità variabile. Se quindi abbiamo un certo suono dalla buca dello strumento o dal cono di un altoparlante, dobbiamo considerare anche l’apporto dell’ambiente circostante, che potrebbe assorbire alcune frequenze ed enfatizzarne altre, come pure prolungarne la durata tramite il riverbero ambientale.

Si possono definire sei qualità fondamentali del suono che contribuiscono a definirne il timbro: il numero di componenti armoniche, che sono quelle multiple della fondamentale, la loro distribuzione spettrale, ovvero i rapporti d’ampiezza tra le varie frequenze, la loro intensità, ovvero la potenza d’emissione, le componenti inarmoniche, che non sono multiple della fondamentale (come lo sfregamento del plettro sulla corda), la componente fondamentale e l’intensità totale.

La quantità di componenti armoniche determina la ricchezza del suono, mentre la sensazione di asprezza o dolcezza del suono dipende dal rapporto tra le varie armoniche con la fondamentale e dalla quantità di componenti armoniche e inarmoniche. E’ importante anche notare che maggiore è l’intensità assoluta, cioè il volume percepito, maggiore sarà il numero d’armoniche percepite. Ciò è dovuto al fatto che è necessaria una certa potenza d’emissione, proporzionale alla frequenza e all’armonica prodotta, per essere catturata e riconosciuta dal nostro cervello. Per cui, a causa del fenomeno della sovrapposizione tra le frequenze, cioè dalla possibilità del nostro orecchio di distinguere le varie armoniche, solo le prime sette armoniche sono facilmente distinguibili.

Nel caso di una maggioranza di componenti inarmoniche, come quelle prodotte da un tamburo, l’altezza della fondamentale è molto più incerta, non essendoci quella periodicità propria dei suoni armonici.

D’importanza fondamentale per il riconoscimento del timbro di uno strumento è anche il suo andamento nel tempo, ovvero la sua caratteristica d’attacco, primo decadimento, sostegno e rilascio che è proprio di uno stesso strumento e modificabile, per esempio, tramite una compressione del suono entro certi limiti. Se invece provassimo a rovesciarne l’ascolto, cioè dalla fine all’inizio con una lettura all’incontrario di una nota, questa difficilmente sarà riconoscibile, pur se l’apporto delle frequenze rimangono le stesse. In quest’ultimo caso, infatti, i transitori d’attacco e di decadimento del segnale vengono completamente rovesciati, rendendone spesso impossibile il riconoscimento anche da parte di un musicista esperto.

Questo articolo vuole essere solo uno stimolo per approfondire personalmente l’argomento trattato, dato che sarebbe troppo complesso parlarne per esteso qui.