Centinaia di generi musicali, mescolanze di suoni, ritmi e melodie: questa è la musica. Non può essere definita da schemi o limiti. Dà sensazioni soggettive e personali, va a gusti, preferenze ed emozioni. La sola nota oggettiva è che si basa unicamente su un mattoncino fondamentale: il suono. Come viene descritto il suono tra fisica e musica?

Il suono in fisica

Si tratta di un fenomeno dovuto alla vibrazione di un corpo in oscillazione. Questa vibrazione si propaga in tutte le direzioni e arriva all’ascoltatore. Il suono viene graficamente rappresentato da onde armoniche, chiamate anche sinusoidi. Queste onde sonore non si propagano nel vuoto, in quanto la vibrazione si trasmette solamente attraverso un mezzo, come l’aria.

Le caratteristiche del suono

Le onde sonore sono caratterizzate da: forma, frequenza e ampiezza.

Dalla forma dipende il timbro del suono, ovvero il parametro che ci permette di distinguere la fonte sonora che ha emesso l’onda. Una chitarra e una tromba emettono onde di forma diversa ed è grazie a questo che possiamo riconoscere lo strumento che ha emesso il suono, che sia un pianoforte, un flauto o la voce umana.

Più un suono è acuto, più la sua frequenza è alta, viceversa un suono grave ha una frequenza bassa. La frequenza corrisponde al numero di oscillazioni d’onda in un tempo chiamato periodo. Viene indicata dalla lettera greca ν e viene espressa in Hertz, dal nome del suo scopritore, il fisico tedesco Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894). Fu il primo a dimostrare l’esistenza delle onde elettromagnetiche, previste solo teoricamente da Maxwell. L’orecchio umano è in grado di percepire frequenze nell’intervallo tra 20 e 15000 Hz.

Dall’ampiezza viene determinata l’intensità, più un’onda si estende verticalmente, più sarà forte il suono percepito.

Le onde sonore descrivono graficamente il suono secondo la fisica
Figura 1. I suoni sono rappresentati con onde armoniche di diverse frequenze e ampiezze

Suono e rumore

Qual è la differenza tra suono e rumore? Si tratta di una diversa elaborazione mentale di ciò che ascoltiamo: un suono ci regala una sensazione più piacevole, il rumore viene invece percepito come fastidioso, anche se vengono generati entrambi allo stesso modo.

Parlando di musica, suoni e note sono sinonimi?

La nota musicale è un suono che aggiunge due informazioni in più, la durata del suono e la sua intonazione. Per segnalare la diversa durata si utilizzano segni grafici come cediglie, punti e trattini, messi accanto al cerchio pieno della nota o tra due note. L’intonazione, ovvero il giusto valore alla nota, è data dalla sua posizione nel pentagramma.

I nomi convenzionali dati alle note nei paesi latini sono sette: «DO, RE, MI, FA, SOL, LA, SI», stabiliti nel XI d. C. da Guido d’Arezzo, monaco benedettino e uno dei primi teorici musicali. La notazione alfabetica «C, D, E, F, G, A, B», è di origine più antica (VII sec a. C.). Viene fatta risalire alla musica orientale indiana e cinese e usata anche nell’Antica Grecia. Oggi è diffusa nei paesi anglosassoni.

Sapete che le note non sono 7 bensì 12? Mi spiego meglio. I nomi convenzionali sono 7, ma tra queste ci sono 5 semitoni (l’intervallo più piccolo tra due note), per un totale di 12 note.

Figura2. Nel pentagramma rappresentato compaiono indicazioni che fanno parte del linguaggio musicale. Ad esempio, p sta per piano e indica l’intensità con cui suonare la nota. I puntini sopra le note indicano che si deve aumentare l’estensione della durata della nota.

Curiosità tra fisica e musica

Come funziona l’accordatore? Riferendosi agli accordatori elettronici, quando si suona una corda della chitarra, viene misurata la frequenza emessa dalla corda in movimento. Dalla frequenza si determina l’intonazione del suono emesso. Se non corrisponde a quella prevista, viene segnalato l’errore e bisogna modificare manualmente la tensione della corda.

La frequenza di riferimento per accordare uno strumento è quella del La di 440 Hz, che si trova sulla quarta ottava del pianoforte e viene emessa da uno strumento di accordatura molto comune, il diapason.