Home Fisica e Musica FILOSOFIA NATURALE DEL SUONO - Il suono tra scienza e musica

FILOSOFIA NATURALE DEL SUONO - Il suono tra scienza e musica

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Che relazione c’è tra Musica e Scienza, e in particolare tra Musica e Scienza dei suoni?
Un primo intreccio tra scienza e musica riguarda, al livello più alto, la struttura delle composizioni musicali. Ripetizioni, simmetrie, trasformazioni più o meno complesse (inversioni retrograde, rovesciamenti speculari, ecc.), canoni, fughe a più voci sono sistematicamente presenti  nella musica, così come anche sequenze ritmiche complesse, fino ad arrivare alla serialità integrale di molte composizioni post-dodecafoniche, in cui tutti i parametri della musica (altezze, intensità, durate, timbri) sono soggetti a trasformazioni in base a sequenze prestabilite. Nella sezione Simmetrie in Musica è stata presentata una breve analisi delle possibili applicazioni di operazioni e trasformazioni matematiche nel campo della composizione musicale. Qui ci occuperemo, invece, di qualcosa di più profondo, a un livello più basso, ma molto più legato alla natura fondamentale del suono.
Che cosa c’è, infatti, al di sotto delle strutture formali? Un intreccio tra scienza e musica ancora più profondo riguarda gli elementi stessi della grammatica musicale, ossia le note musicali. Da dove vengono? Sono oggetti naturali, come i fiori e le nuvole, che noi ci limitiamo a fare nostri? Oppure, sono costruzioni culturali alle quali la scienza non è estranea? Si capisce subito che questa è una domanda retorica, e che la risposta  più verosimile si avvicina più alla seconda ipotesi che alla prima. Infatti, come vedremo nel seguito, nel processo di scelta delle note musicali ha giocato un ruolo fondamentale la centralità della consonanza, ossia dell’effetto percettivo gradevole di certe coppie di suoni.

Cercando di andare ancora più a fondo nell'analisi ci si può porre la domanda se è proprio vero che le note sono gli elementi fondamentali della musica. Probabilmente, infatti, sarebbe più corretto affermare che gli elementi fondamentali della musica sono i suoni piuttosto che le note: la musica è un tessuto di suoni, un arazzo sonoro che nel tempo si intreccia e si dissolve. Tradizionalmente, il compositore fornisce lo schema di questo arazzo, mentre ad altri (ai costruttori di strumenti, agli esecutori, ai direttori d’orchestra) è affidato il compito di tradurre questo schema in un effettivo tessuto sonoro.

Ovviamente, la divisione dei compiti non è così schematica, e si può anzi individuare un elemento di circolarità. Infatti, i suoni "costruiti" dall'arte della liuteria sono i più adeguati ad un certo modo di comporre "pensando ai suoni", ossia ad una certa estetica musicale; nello stesso tempo, però, essi condizionano la composizione musicale, e la consapevolezza di questo condizionamento spinge verso la modifica degli strumenti, ossia verso una diversa "costruzione dei suoni". Pensiamo, ad esempio, all'evoluzione che dal clavicordo ha portato al fortepiano e poi al pianoforte: una evoluzione guidata dall'esigenza di disporre, da parte dei compositori, di un più completo controllo espressivo delle caratteristiche dei suoni.
 
Ma che cos’è il suono? Questa è un po’ la domanda che starà al centro dei materiali  proposti in questa sezione dedicata a investigare i rapporti fra Fisica e Musica. Nel seguito si cercherà di rispondere a tale domanda adottando prospettive e approcci differenti. A questo punto per semplicità e per fornire un primo quadro d'insieme è possibile dire che esistono tre distinte prospettive da cui può essere studiato il suono.
 
Innanzitutto la prospettiva della fisica, per la quale il suono è un fenomeno materiale, misurabile e quantificabile. Poi, la prospettiva della psicologia della percezione, per cui il suono – con i suoi qualia – è un costrutto percettivo con risonanze emozionali. Infine, la prospettiva musicologica, che studia l’elaborazione culturale che sottende la produzione e la fruizione di quel suono organizzato che chiamiamo musica.

C’è dunque un universo multiforme e complesso dietro la parola “suono”: un universo che si cercherà di esplorare,  almeno nelle sue dimensioni principali. Un universo che è stato lungamente esplorato dalla “filosofia naturale”, e cioè dalla scienza e dalla riflessione filosofica, oltre che dalla musicologia.

La prima dimensione che verrà affrontata, anche perché è la prima logicamente e temporalmente, è la dimensione materiale della produzione e della trasmissione del suono.  

Gli stimoli acustici, come è noto, sono variazioni della pressione dell'aria sulla membrana del timpano, la quale di conseguenza si flette verso l’esterno o verso l’interno. Queste variazioni di pressione, nel caso ad esempio di una chitarra, sono dovute alla vibrazione delle corde, che si comunica alla tavola armonica e alla cassa armonica, e da qui all’aria. Che bisogno c’è della tavola e della cassa? Si cercherà di rispondere anche a questa domanda quando si prenderà in considerazione, con un po’ più di respiro, il tema degli strumenti musicali.

Le variazioni di pressione dell’aria si possono rilevare per mezzo di apparecchiature che simulano il funzionamento del timpano (l’interfaccia tra noi e il mondo dei suoni) e producono segnali elettrici proporzionali all’ampiezza degli stimoli: segnali che si prestano particolarmente bene a venire amplificati, registrati e riprodotti (cioè convertiti di nuovo in variazioni di pressione). La trasformazione dei segnali meccanici in segnali elettrici e viceversa, comunque, non ne modifica la caratteristica fondamentale: essi costituiscono una immagine di ciò che accade al livello del timpano, e dunque una immagine del puro e semplice stimolo acustico. Puro e semplice, ma meritevole di uno studio che, per differenza, ci permetterà anche di capire meglio la specificità della dimensione percettiva e filosofica.

Ma che cosa ha detto, nei secoli, la riflessione filosofica – che spesso è stata indissolubilmente intrecciata con la riflessione scientifica – sul suono e sulla musica? Si inizierà a trattare questo argomento, con la presunzione di  riuscire a sintetizzare in un breve spazio venti secoli di riflessione filosofica e scientifica, da Pitagora fino al seicento.

In seguito si passerà a trattare il tema della costruzione dei suoni musicali: della loro costruzione fisica, attraverso l’invenzione degli strumenti.

Come già accennato, i suoni (così come le immagini, i colori, i sapori, i profumi) non sono semplici riproduzioni interne delle caratteristiche degli stimoli esterni: essi sono piuttosto elaborazioni complesse di tali stimoli.  Risulterà, dunque, necessario esaminare le caratteristiche dell'esperienza percettiva del mondo sonoro e musicale, legandole ai correlati fisici su cui tale esperienza si costruisce. Vedremo anche che alcuni degli elementi costitutivi della nostra tradizione musicale – in particolare la consonanza e l’armonia –, caratterizzati da una loro storia lunga e complessa, non sono affatto indipendenti dalla fisica dei suoni e dalle modalità della loro percezione, pur non essendo ad essi completamente riducibili.

Che cosa succede quando gli stimoli sonori, quelle che chiameremo onde sonore, si muovono all’interno di un ambiente? E’ chiaro che allora arriva all’orecchio una miscela molto complicata di stimoli diretti e stimoli riflessi. Questa è l’origine dell’acustica degli ambienti, che cercheremo anche di esaminare nel seguito.

Infine, considerando che i legami tra scienza e musica si sono fatti  man mano sempre più stretti lungo l'intero corso del ventesimo secolo, sia per lo sviluppo delle tecnologie, sia anche in seguito a quelli che sono stati gli sviluppi interni della musica stessa, risulta importante considerare la crescente importanza attribuita alla dimensione sonora, al timbro e al tessuto sonoro nella tradizione musicale europea, soprattutto tra Ottocento e Novecento. Dopo aver introdotto il tema della rivoluzione digitale nella trattazione del suono, si cercherà di illustrare anche una delle esperienze musicali più feconde della musica del secondo novecento: la musica elettroacustica e l’elaborazione in tempo reale.

Il programma di questa sezione è ampio e impegnativo. Si spera di riuscire a realizzare un insieme di materiali che possano risultare anche interessanti e stimolanti per i più.

 

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