Dopo il CD, prima osannato e poi vituperato (o viceversa), quali saranno i supporti audio del futuro? La risposta sembra essere: nessuno. Il che vuol dire semplicemente che la registrazione audio darà luogo a file che non disporranno più di un supporto specifico ma utilizzeranno i supporti di memoria generici dell’informatica, sperabilmente senza la necessità di parti in movimento. Ognuno di noi si rende conto giornalmente che con la diffusione di Internet sta diminuendo fortemente anche il numero dei CD/DVD non audio/video in circolazione. Poiché questa diminuzione avviene in favore della sostituzione dell’hardware (i dischi) con il software (i file) può essere interessante dare un’occhiata ai formati e alle tecniche informatiche tuttora in uso nel mondo audio: in ogni caso, sia che rimangano gli stessi sia che ne vengano introdotti altri, dei formati non si potrà fare a meno, almeno finchè l’informatica rimarrà quella che conosciamo.

Finora, per quanto ne so io, il nesso tra elettrostatica e acustica si evidenzia in modo eclatante solo nel fulmine e, in misura enormemente più contenuta, quando si produce una brusca ionizzazione dell’aria, causata ad esempio dal picco di tensione che si può generare all’apertura di circuiti percorsi da corrente. Si produce infatti un rumore, fortissimo per il fulmine, poco intenso ma comunque secco e udibile negli altri casi. Accade che la ionizzazione fa salire improvvisamente la temperatura dell’aria: ciò genera nei dintorni un’onda di pressione e quindi un evento acustico. Fin qui tutte cose note.

Ma c’è un altro fenomeno acustico che di recente è stato associato con l’elettrostatica e ora cercherò di descriverlo.

Da tempo continua il mio sconcerto nel constatare una sorta di rinascita del vinile come supporto di memoria musicale. I vecchi LP che tanto mi facevano penare fin da ragazzo non erano mai abbastanza puliti, la puntina del giradischi non era mai abbastanza buona, la testina che la accoglieva, nemmeno, il sistema Hi Fi non era mai abbastanza acusticamente disaccoppiato. Il disagio prodotto dal non poter ascoltare in pace qualcosa di “pulito”, esente da crepitii e distorsioni improvvise in perenne agguato, sembrava non poter finire mai. Si costruivano giradischi sempre più pesanti, sempre più precisi nella velocità, sempre meno rumorosi, con errore di tangenzialità tendente a zero (fino al mio meraviglioso Revox B790 con braccio servocontrollato), sempre più costosi, simili a sculture degne del newyorkese Museum Of Modern Art. Un vero appassionante incubo.

Riprendiamo questa breve rassegna sulle componenti ambientali dell’ascolto musicale, dando un’occhiata ad altri aspetti dell’acustica che ne influenzano direttamente la qualità.

Le riflessioni che si susseguono prolungano il suono per un certo tempo dopo che la sorgente ha cessato di emetterlo, durante il quale l’energia diminuisce rapidamente. Questa durata temporale è chiamata tempo di riverberazione (RT60), definito come il tempo necessario per un suono a diminuire in intensità di 60 dB dall’istante della cessazione; dipende dal volume dell’ambiente e dalla sua capacità di assorbimento. Ad esempio in una sala o in un teatro l’assorbimento è maggiore con il pubblico presente rispetto alla sala vuota. Il tempo di riverberazione è uno dei parametri che si usano per valutare la qualità acustica di un ambiente e il suo valore ottimo è legato al tipo di ascolto a cui l’ambiente è destinato; se si tratta di una sala di conferenze, RT60 deve essere più basso di quello di una sala da concerto. Per esempio la grande sala Royal Albert Hall di Londra, il cui volume è poco meno di 100.000 metri cubi (3,5 milioni di piedi cubi), ha RT60 di 2,6 secondi (sala vuota).

Tradizionalmente la musica viene ascoltata soprattutto in ambienti chiusi. In questi ambienti i fenomeni della propagazione si sommano e si combinano tra loro, dando luogo a situazioni assai complicate, in cui si mescolano campo sonoro diretto, dovuto alle onde che non incontrano ostacoli, e campo sonoro riverberato, dovuto alle onde variamente riflesse e diffratte da pareti e ostacoli. E’ proprio il campo sonoro riverberato quello più difficile da affrontare, in quanto è costituito sia da riflessioni di tipo “ottico” per le alte frequenze, la cui lunghezza d’onda è piccola in confronto alle dimensioni fisiche degli oggetti presenti, sia da riflessioni caratterizzate da emissione diffusa in senso sferico, la cui lunghezza d’onda è confrontabile con le dimensioni fisiche degli stessi oggetti (diffrazione). Oltre a ciò, particolari conformazioni ambientali favoriscono il formarsi di onde stazionarie (risonanza), alle quali sono associate concentrazioni di energia in alcune zone e sua scarsità in altre. Il tutto varia in funzione della frequenza, naturalmente.

Sulla complessità come tematica, emersa negli ultimi decenni ma da sempre presente nel pensiero dei più illuminati, esiste ormai una letteratura piuttosto vasta e mi pare che valga la pena darle un po' di evidenza. Ho trovato su Internet una serie nutrita di slide (qualche centinaio) con cui il Prof. Tullio Tinti (http://www.tulliotinti.net) illustra le basi di quella che viene chiamata oggi, con termini forse non del tutto appropriati,“Teoria della Complessità”; per essa, a detta dello stesso Tinti, sarebbe più corretto parlare di "approcci diversi al tema della complessità". Comunque queste slide mi sono piaciute e ho pensato di riassumerne i tratti più salienti in questo articoletto: l'impostazione è solo qualitativa e i formalismi matematici (ovviamente inevitabili nella pratica) sono del tutto assenti. Naturalmente chi è interessato può facilmente accedere alle slide originali. Anche questa volta la “traduzione” non è letterale e ho messo tra [ ] quello che viene direttamente da me.

Questa volta parlerò di musica, invece che di aspetti tecnici collegati ad essa. Poichè l’argomento è di una vastità ingestibile, dirò qualcosa di un autore fondamentale per tutto l’Occidente (e ormai anche per il resto del pianeta): Johann Sebastian Bach. Con lui si è aperto un mondo nuovo perché rappresenta sia la sintesi di tutto il passato sia la premessa (e non solo) per tutto quello che verrà dopo, compresi i giorni nostri. Un gigante della musica, molto amato anche dai jazzisti.

Ne parlerò a partire dalla mia modesta esperienza personale. Mi scuso quindi per il tono un po’ autobiografico. Quando cominciai a studiare il pianoforte, all’età di 9 anni (avevo già fatto un anno di solo solfeggio, noiosissimo), i primi piccoli pezzi di Bach mi apparvero subito difficili e solo alcuni piacevoli; ma il programma li contemplava e bisognava studiarli. Erano tutti tratti dal “Quaderno musicale di Anna Magdalena”, una raccolta di piccoli pezzi per i principianti che Bach aveva scritto nell’ambito della sua attività didattica, notoriamente intensa. Negli anni successivi dovetti affrontare alcuni brani dalle Suites francesi e inglesi, che per la maggior parte mi rimanevano ostici e poco gratificanti. Li trovavo un po’ astrusi, lontani dalla mia idea fanciullesca di musica, un’idea di musica “melodica”, formatasi sulle canzoni che sentivo cantare alla radio e dalle persone che popolavano il mondo provinciale in cui vivevo (negli anni ’50 specialmente le donne cantavano molto mentre lavoravano in casa). La svolta avvenne quando, a dodici anni, nei miei giri estivi in bicicletta mi trovai nei pressi della Basilica dell’Osservanza, situata poco fuori le mura di Siena, la mia città di origine. Dalla chiesa arrivava un chiaro e invitante suono di organo. Entrai.

Un commento a un mio articolo precedente manifestava interesse verso la radiazione acustica effettuata da quella parte dello strumento a corde detta tavola armonica. Si tratta di un argomento assai complesso, come complessa è l’acustica, e, ancora di più, la dinamica dei fluidi: se non si fanno assunzioni semplificative, infatti, le equazioni necessarie diventano così complesse da essere ingestibili anche dai supercomputer. Girando su Internet ho trovato un interessante blog di un professore americano, il Dr. James B. Calvert, Associate Professor Emeritus of Engineering, University of Denver Registered Professional Engineer, State of Colorado, raggiungibile in http://mysite.du.edu/~jcalvert/ che comprende una quantità impressionante di argomenti. Ho pensato allora di tradurre la parte della radiazione acustica, facendola precedere da una (sua) parte descrittiva delle onde. Ho anche liberamente inserito la numerazione delle espressioni; qua e là ho aggiunto delle precisazioni e tolto qualche frase, considerando che lo stile del professore è alcune volte un po’ sbrigativo, altre volte generosamente votato al dettaglio; le mie aggiunte più sostanziose sono riportate tra [ ].

Molti degli strumenti a corda hanno un eccitatore “impulsivo”, a pizzico o a percussione: in questo modo la chitarra, il mandolino, il clavicembalo, il clavicordo, l’arpa, ricevono meno energia e quindi emettono un volume di suono minore rispetto agli strumenti a eccitatore ripetitivo, come gli archi e i fiati; è chiaro quindi che per essi un adattatore energetico efficiente è fondamentale.

Non è certo un caso che la chitarra abbia avuto una diffusione così grande da quando le si sono applicati dei microfoni alle corde; anzi, la presenza dell’amplificazione l’ha trasformata in uno strumento ben diverso dalla chitarra tradizionale ormai detta “acustica”, conferendole altre possibilità sonore, insieme al basso elettrico.

Gli strumenti musicali sono un bell'esempio di applicazione dei principi fondamentali della fisica delle onde meccaniche avvenuta fin dall’antichità, quando quei principi non erano noti. La creatività umana è riuscita a produrre oggetti in grado di emettere suoni, fenomeni acustici piuttosto rari in natura, perché essa produce in prevalenza rumori. In molti testi dell’era pre-cristiana si trovano svariate descrizioni di strumenti a fiato, a corda e a percussione; lo strumento musicale più antico in assoluto pare sia un flauto che risale a circa 40.000 anni fa, conservato in un museo di Lubiana, Slovenia. Tutti gli strumenti musicali sono basati su elementi risonanti, ai quali viene fornita una certa quantità di energia “di eccitazione” per produrre oscillazioni della pressione dell’aria dotate di una certa regolarità anche se complesse, ossia suoni e rumori variamente “colorati”, che potremmo chiamare i “mattoni della musica” e che vanno a stimolare il nostro udito e soprattutto la sua elaborazione cerebrale. Gli aspetti fisici di queste oscillazioni devono sposarsi con la nostra percezione acustica, la cui caratterizzazione ricavata su base statistiche è ben conosciuta.