ACUSTICA MUSICALE I & II
docente Luca Richelli
ACUSTICA MUSICALE I
(30 ore - 4 CFA - Lezione da tenere davanti alla commissione su argomento concordato col docente)
PROGRAMMA
Modulo 1
Introduzione
Deformazione meccanica, onde sonore, musica
Quando il suono si fa musica
Onde sinusoidali pure
Cenni storici
Musica e sfera psichica
Anatomia delle onde sonore
Moto armonico semplice. Smorzamento
Oscillazioni di più masse accoppiate
Modi normali di oscillazione trasversale delle corde a estremi fissi
Altre sorgenti di vibrazione
Propagazione di onde acustiche
Sovrapposizione di onde e interferenza
Onde stazionarie su corde a estremi fissi
Corde fissate a un solo estremo
Onde stazionarie nelle canne
Onde stazionarie su barre rigide, membrane e lamine
Diffrazione e rifrazione delle onde sonore
Assorbimento e attenuazione del suono
Risonanza e risonatori
Cause dello smorzamento
Impedenza acustica e trasferimento di energia tra oscillatori accoppiati
Pressione e intensità delle onde sonore
Misure del livello sonoro in decibel (dB)
Combinazione di suoni
Combinazione di suoni di diversa frequenza
Battimenti
Pacchetti d'onda. Indeterminazione tonale
Deformazione di una corda per sovrapposizione di onde stazionarie
Forme d'onda particolari
Analisi e sintesi armonica. Teorema di Fourier
Risonatori di Helmholtz
I meccanismi dell'udito
Struttura dell'orecchio
Discriminazione delle frequenze
Assuefazione
Attitudini musicali
Riduzione delle capacità uditive con l'età
Caratteri fisici, musicali e psicologici del suono
Intensità e pressione del suono
Sonorità S e livello sonico LL di suoni puri
Intensità sonora e scala dinamica musicale
Sonorità di suoni non puri e di suoni in combinazione
Livelli di suono nella prassi musicale
Sonorità e impulsi nervosi
Mascheramento dei suoni
Alta sonorità: fatica, adattamento e danni irreversibili
Fonometri. Scala dB(A)
Altezza del suono
Timbro o qualità del suono
Tridimensionalità del timbro
Transienti e tristimolo
Spettri mediati nel tempo e formanti
Effetti vari: tremolo e vibrato, corale, ritmo
Modulo 2
Consonanza, dissonanza e armonia
Consonanza degli intervalli musicali
Concatenazione degli ipertoni. Indice di consonanza
Armonia degli accordi. Il basso fondamentale
Armonia degli accordi. Ruolo degli ipertoni
Basso fondamentale: la prova dell'ottava espansa
Scale musicali e temperamenti
Scale di giusta intonazione
Scale temperate
Accordatura del pianoforte
Tavole delle frequenze
Aspetti psicoacustici
Strumenti a corde
Classificazione
Il violino
La chitarra
L'arpa
Strumenti a tastiera
Il clavicordo
I cembali
Dal fortepiano al pianoforte
Il pianoforte contemporaneo
Efficienza meccanica e tocco
Strumenti a fiato: i legni
Cenni storici e generalità
Ance meccaniche
Fori tonali
Cameratura
Effetti dell'apertura di sbocco
Il clarinetto
Il saxofono
Oboe e fagotto
Flauto traverso e ottavino
Strumenti a fiato: gli ottoni
Dal tubo alla canna svasata.
Caratteristiche degli ottoni
L'ancia a bocca
Valvole a pistone e coulisse
Spettri di emissione sonora
Note aggiuntive sui singoli strumenti
Il materiale di costruzione
L'organo
Cenni storici
Tipi di canne
I meccanismi di azionamento
Organi interamente ad ancia
Campane e percussioni
Strumenti a suono di altezza definita: idiofoni
Strumenti a suono di altezza definita: il timpano
Strumenti a suono di altezza non definita
Acustica degli ambienti
Suono diretto e suono riverberato
Criteri di qualità acustica
Criteri di disegno acustico. Auditori
Criteri di disegno acustico. Piccoli ambienti
ACUSTICA MUSICALE II
(30 ore - 4 CFA - Redazione di una tesina teorico-pratica su uno degli argomenti svolti esponendone il contenuto alla commissione in forma di lezione/presentazione orale)
PROGRAMMA
Modulo 1
Analisi in frequenza e bande critiche
Cancellazione di armonichi
Bande critiche per mascheramento
Bande critiche per confronto di loudness
Potenza sonora e volume (loudness)
La scala in Decibel
Rumore filtrato
Risposta in frequenza dell'orecchio
Fattore di scala del loudness
Integrazione temporale
Mascheramento
Asimmetria di mascheramento per impulsi
Mascheramento temporale (backward forward)
Soglia di pulsazione
Modulo 2
Altezza
Dipendenza dell’altezza sull'intensità
Importanza dell’altezza e della durata del suono Influenza del rumore di mascheramento sull’altezza Ottave corrispondenti
Scale compresse ed espanse
Differenza minima in frequenza (JND)
Scala in frequenza logaritmicha e lineare
Flusso temporale delle altezze
Altezza virtuale
Spostamento dell’altezza virtuale
masceramento spettrale e altezza virtuale
Masceramento dell’altezza virtuale con armonici casuali
Percezione delle campane
Analisi analitica versus analisi sintetica
Scale con altezze ripetute
Percezione circolare dell’altezza
Timbro
Effetto dello spettro sul timbro
Effetto dell’inviluppo sul timbro
Modifica del timbro per trasposizione
Suoni e intonazione con partiali espanse
Battimenti, distorsione, eco
Battimenti del primo e del secondo ordine
Distorsione
Combinarione aurale dei suoni
Effetto eco
Effetti binaurali
Battimenti binaurali
Spostamento spaziale binaurale
Differenze di livello mascheramento
Illusioni uditive
BIBLIOGRAFIA
A. Frova, La fisica nella musica, Bologna, Zanichelli, 1999*, **
F. Alton Everest, Manuale di acustica, Milano, Hoepli, 1996*,**
J. R. Pierce, La scienza del suono, Bologna, Zanichelli, 1988*
Sito del Dipartimento di Fisica dell’Università di Modena e Reggio Emilia:
http://fisicaondemusica.unimore.it/
Corso Sensation and Perception di J. H. Kranz, Hanover College:
https://psych.hanover.edu/classes/sensation/index.html
Corso Introduction to Psychoacoustics and Sound Perception di P. N. Vassilakis:
http://acousticslab.org/psychoacoustics/
Dispense fornite dal docente
*: Libro presente nella Biblioteca interna del GRAIM
**: Libro presente nella Biblioteca del Conservatorio