Marco Panizza – Cagliari, 20 febbraio 2009
Comunicazione sonora
Timbro e spettro
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Corso di laurea in
Scienze della Comunicazione
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• I parametri del suono più complessi:
che cos’è il timbro, che cos’è lo spettro
• Studiare lo spettro:
– ascolto dei suoni e visualizzazione dei
rispettivi spettri
– Suoni, voce parlata, voce cantata, rumori
• Il timbro dipende dallo spettro, ma non
solo
• Sotto il cofano: istruzioni per l’uso per
proseguire negli esperimenti
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Gli alfabeti della comunicazione sonora nascono da modulazioni
delle proprietà soggettive del suono.
ampiezza
intensità
altezza
timbro
durata
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frequenza
spettro
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durata
inviluppo
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Che cosa significa timbro
es, en, fr
de
: timbre
: Klangfarbe
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Dal Dizionario Enciclopedico della Musica e dei Musicisti (UTET)
Pietro Righini (Acustica)
Il timbro (o colore) è la qualità che permette di distinguere due
suoni di uguale intensità e di eguale altezza, ma che producono
una diversa sensazione uditiva.
Bettina Lupo (Voce)
Il timbro è la fisionomia stessa di ciascuna voce, il privilegio, nella
stupefacente varietà, dello strumento “voce umana” su tutti gli
altri strumenti musicali.
[…]
Colore non è timbro. Si colorisce la voce con il giuoco delle
vocali, che debbono piegarsi a innumerevoli modificazioni, da
quelle che sono le loro caratteristiche, in ogni lingua.
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Dal New Grove Dictionary of Music and Musicians
Murray Campbell (Timbre)
(Lat.: tonus). A term describing the tonal quality of a sound; a
clarinet and an oboe sounding the same note at the same loudness
are said to produce different timbres. Timbre is a more complex
attribute than pitch or loudness, which can each be
represented by a one-dimensional scale (high–low for pitch,
loud–soft for loudness); the perception of timbre is a synthesis of
several factors, and in computer-generated music considerable
effort has been devoted to the creation and exploration of multidimensional timbral spaces. The frequency spectrum of a sound,
and in particular the ways in which different partials grow in
amplitude during the starting transient, are of great importance in
determining the timbre.
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Difficoltà nella definizione di una ontologia del timbro.
ontology-driven music retrieval & annotation sharing service
http://www.omras2.org/
DELETED: mo:pitch and mo:timbre - this should go to the audio features
ontology
Audio features ontology
Web semantico
Chord ontology
Music ontology
Event ontology
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Dipendenza del timbro dai parametri
oggettivi del suono
• Influenza dello spettro sul timbro
– Conoscere lo spettro (parametro oggettivo, definizione
scientifica)
• Influenza dell’inviluppo sul timbro
timbro
ampiezza
frequenza
spettro
durata
inviluppo
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Spettro
• Grazie alla teoria di Fourier, un segnale di
qualunque forma può essere scomposto
in componenti, tutte sinusoidali, ciascuna
con una certa frequenza e una certa
ampiezza.
• Lo spettro è proprio l’insieme di tali
componenti sinusoidali, descritto come
ampiezza in funzione della frequenza.
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Spettro di un segnale periodico infinito
(esempio: onda quadra)
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Spettro di un segnale periodico infinito
(un altro esempio)
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… ma nessun segnale è perfettamente periodico (e
tanto meno infinito), altrimenti non porterebbe
informazione, ossia non comunicherebbe alcunché
Lo spettro allora non è più discreto, ma diventa continuo, inoltre
non è stazionario ma varia nel tempo
… quindi per
visualizzare lo
spettro usiamo:
animazioni
spettrogrammi
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Componenti armoniche in una corda vibrante
dalle animazioni scientifiche di Paul Falstad:
http://www.falstad.com/mathphysics.html
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Vu-meter a bande
Anche questa è una visulaizzazione dinamica (anche se un po’
rudimentale) dello spettro di un suono
componenti di
bassa frequenza
componenti di
alta frequenza
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Confrontiamo i suoni di due strumenti musicali
Tromba e pianoforte (forme d’onda)
Stessa
frequenza
e stessa
altezza
(C4)
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Confrontiamo i suoni di due strumenti musicali
Tromba e pianoforte (spettri di un segmento stazionario)
tromba
pianoforte
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Confrontiamo i suoni di due strumenti musicali
Tromba e pianoforte (spettrogrammi)
pianoforte
tromba
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Rumore registrato all’interno di un treno
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Rumore bianco (tutte le frequenze possibili)
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Spettrogramma tipico di voce parlata
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Caratteristiche dello spettro della voce parlata
• Nelle vocali le componenti spettrali si raggruppano
in bande, dette formanti, più estese in frequenza
rispetto agli armonici di un suono strumentale
• Le consonanti si presentano principalmente come
interruzioni dello spettro o come eventi “rumorosi”
(distribuzione di frequenze più disordinata)
Cfr. anche:
http://cslu.cse.ogi.edu/tutordemos/SpectrogramReading/spectrogram_reading.html
International Phonetic Association (http://www.arts.gla.ac.uk/IPA/ipa.html)
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Spettro delle vocali nella voce parlata
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Un esempio più complesso (musica e parlato)
Dalla colonna sonora di una cartone di Bugs Bunny
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Spettrogramma di voce cantata
Da un vocalizzo di Maria Callas (“Casta Diva”)
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Il caso della quintina sarda
Bernard Lortat–Jacob, Centre de Recherche en Ethnomusicologie, Paris
http://www.crem-cnrs.fr/realisations_multimedia/animations/quintina/seq1.html
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Ancora tromba e pianoforte
Differenze solo di spettro ?
pianoforte
tromba
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Ancora tromba e pianoforte
Osserviamo la fase di attacco (primo mezzo secondo di vita)
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Ancora tromba e pianoforte
Proviamo a modificare l’inviluppo del suono di pianoforte
prima della cura
dopo la cura
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Ancora tromba e pianoforte
Proviamo ora a modificare l’inviluppo del suono di tromba
prima della cura
dopo la cura
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• Mantenendo costante lo
spettro, ma modificando
l’inviluppo, cambia
radicalmente la qualità del
suono
• Lo spettro è lo stesso, ma il
timbro è cambiato
• Esperimenti come questi
appartengono a quelli che
Pierre Schaeffer chiamava
“Solfège des objets musicaux”
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Bibiliografia, oggetti musicali
Pierre Schaeffer, Traité del
objets musicaux, Paris 1966
“Questo libro aspira a rispondere a due
preoccupazioni: fare il punto sulle
relazioni tra musica e acustica e offrire
un metodo per l’approccio di una
musica sperimentale per mezzo di una
delle sue operazioni fondamentali: il
confronto tra il suono fisico e gli
oggetti dell’esperienza musicale.”
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Bibliografia, “timbro” e “tamburo” hanno
un’etimologia comune.
Marius Schneider, Die Trommel,
Königin der Musikinstrumente und
Mutter aller Dinge, «Rhytmus» 1962
(tr.it. in Il significato della musica,
Milano 1979)
“Il tamburo di forma più antica […] è uno strumento
cultuale il cui suono riproduce la forma più pura e
più astratta di tutti i ritmi vitali creatori e ordinatori.
[…] Il ritmo dei tamburi è quindi il luogo dove il cielo
e la terra s’incontrano e l’orchestra reale è
mediatrice fra gli dei e gli uomini.”
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Bibliografia, il timbro nella composizione
musicale e nell’organologia
W.Gieseler, L.Lombardi, R.D.Weyer, Instrumentation in
der Musik des 20.Jahrunderts, Celle 1985
I.R.C.A.M., Le timbre métaphore pour la composition,
Paris 1991
N.H.Fletcher, T.D.Rossing, The Physics of Musical
Instruments, New York 1998
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Bibliografia, in tempi di multimedialità
J.F.Augoyard, H.Torgue, À l’ècoute de l’environnement.
Répertoire des effets sonores, Marseille 1995 (tr.it.
Repertorio degli effetti sonori, Lucca 2003)
V.Lombardo, A.Valle, Audio e multimedia, Milano 2005
Il software utilizzato per gli esempi è Audacity, gratuitamente
scaricabile da http://www.audacity.it/
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