Spettro e armoniche

La prossima volta che ascolti attentamente un suono, rifletti sul fatto che in realtà stai ascoltando un insieme di differenti altezze (frequenze)! Il nostro cervello distingue le sorgenti di un suono basandosi sul rapporto specifico tra queste altezze. L’insieme delle altezze di un suono e delle relative intensità ne costituiscono il suo spettro.

Il suono di uno strumento, o di una voce, ha uno spettro armonico con una struttura del tutto particolare. Uno spettro armonico è costituito da una frequenza fondamentale e da un numero di frequenze parziali che sono distanziate secondo la serie armonica. Se la frequenza fondamentale è di 100 Hertz (100 cicli al secondo), le parziali (armoniche) saranno 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz, ecc. Le relative intensità delle frequenze armoniche determinano il timbro del suono. Gli strumenti musicali hanno timbri diversi, così come le corde vocali umane. Lo spettro può essere raffigurato dallo spettrogramma. Qui di seguito troverete un spettrogramma dove le frequenze che compongono il suono sono tracciate sull’asse delle x ; la frequenza fondamentale e le armoniche vengono rappresentati come “colonne” di differenti altezze, specificando così le loro intensità.



Clicca qui per ascoltare ogni singola frequenza! Esse costituiscono ciò che chiamiamo una scala naturale. Questi sono gli stessi suoni che possiamo ascoltare da un flauto di salice.

Quando sommiamo (sintetizziamo) tutti queste frequenze parziali, si ottiene un suono che può essere ascoltato qui.

Il timbro di un suono è determinato dai suoi armonici. Clicca sugli spettrogrammi qui sotto per ascoltare i differenti timbri!



Clicca qui per ascoltare.



Clicca qui per ascoltare.

I suoni più complessi implicano più spettri ed il timbro può anche cambiare nel tempo. Una panoramica dello spettro di un suono e del suo timbro può essere raffigurata da un sonogramma. Il tempo corre lungo l'asse delle X, la linea delle frequenze è l’asse delle Y. L’intensità dei suoni armonici è indicata da sfumature di grigio o di colori differenti:



Clicca qui per ascoltare il suono. Sai descrivere il rapporto tra il suono e l’immagine?

Le frequenze gravi (basse) sono raffigurate nella parte inferiore del sonogramma mentre quelle acute (alti) sono nella parte superiore. I suoni sussurrati sono rappresentati come "una nebulosa di punti" mentre i singoli suoni sono raffigurati come un gruppo di linee orizzontali che indicano la frequenza fondamentale (in basso) e le armoniche.