La scienza dietro la musica: il suono

Il suono ha origine da una vibrazione, cioè il movimento rapido di un materiale attorno al suo punto di equilibrio; questo movimento sposta delle particelle con una certa intensità, che a loro volta spostano altre particelle fino a far arrivare le onde sonore al nostro timpano. Di conseguenza, il suono si può espandere ovunque, tranne che nel vuoto, perché lì non ci sono particelle da spostare.

Per dimostrarlo possiamo fare un semplicissimo esperimento: prendiamo un righello di plastica e blocchiamo una parte di esso con la mano, poi, tirando giù (senza romperlo) la parte del righello esterna al banco e lasciandolo, sentiremo un suono e vedremo il righello muoversi.

Quando le particelle si avvicinano tra di loro si parla di compressione, quando si allontanano di rarefazione; mentre un “giro” di rarefazione e compressione viene chiamato ciclo.

La frequenza della vibrazione viene misurata in hertz (Hz) e di solito l’uomo sente dai 50 Hz ai 20 000 Hz. I suoni sotto i 50 Hz vengono definiti infrasuoni, mentre quelli sopra i 20 000 Hz sono ultrasuoni. In altre parole, gli hertz corrispondono al numero di cicli che ci sono in un secondo: 16 300 Hz sono 16 300 cicli al secondo. 

Il suono ha varie caratteristiche con particolarità fisiche diverse e fattori che ne modificano l’aspetto: per esempio, l’altezza del suono è caratterizzata dalla frequenza e può essere modificata grazie alla tensione, alla lunghezza e allo spessore del suono.

Soffermiamoci meglio sull’ultimo punto della scorsa tabella: il timbro del suono è molto influenzato dal materiale di cui è composto, per questo esistono vari tipi di strumenti fatti di materiale diverso, basti pensare alla chitarra di legno e al flauto di plastica.

Gli strumenti musicali si dividono in 5 categorie: cordofoni, membranofoni, aerofoni, idiofoni e elettrofoni.

Molti conoscono questi tipi di strumenti con altri nomi, i più classici sono gli aerofoni che vengono chiamati “strumenti a fiato”, o come i cordofoni che sono comunemente chiamati “strumenti a corda”.

La voce è forse il suono che sentiamo più frequentemente nella nostra vita ed è interessante chiedersi come venga prodotta: la voce è il risultato della vibrazione di due membrane dentro la laringe che si muovono avvicinandosi e allontanandosi per produrre suoni diversi. Queste membrane sono chiamate corde vocali.

Come già detto in precedenza, le corde vocali si spostano per far passare più o meno aria per creare suoni diversi e per dimostrarlo facciamo un piccolo esperimento: mettiamoci due dita sul collo e facciamo la S sorda e la S sonora. Con la S sorda non sentiamo niente, mentre con la S sonora sentiamo una leggera vibrazione.

Nel canto però, c’è anche un’altra parte coinvolta, il diaframma. Per intenderci, il diaframma è una fascia muscolare che sovrintende la respirazione; quando si canta è importante prendere l’aria da lì per fare note più lunghe e più soavi.

Ho deciso di fare un articolo proprio su questo argomento perché, per me, è interessante capire ciò che sta dietro alle cose di tutti i giorni, in questo caso, il suono.