Dalla Trasformata di Fourier, alla Legge di Young, alla Teoria Formantica. Per un approfondimento delle identità timbriche

1. Aspetti strutturali del suono
Dalla Trasformata di Fourier, alla Legge di Young, alla
Teoria Formantica. Per un approfondimento delle identità
timbriche
Giovanni Niosi

2. il suono
~
Sensazione uditiva determinata da
vibrazioni acustiche
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono

3. Generazione e propagazione
(4 prerogative)
1) Corpo sottoponibile ad “occasionale deformazione”
2) Il corpo sollecitato genera un'onda meccanica
che porta all'oscillazione degli stessi atomi
che lo compongono
3) Le molecole d'aria circostanti al corpo raccolgono
tale perturbazione trasmettendola alle molecole
via via più lontane
4) Lo spostamento delle molecole determina una
variazione di pressione.
Attraverso cicli di condensazione e rarefazione,
le onde sonore si propagano nell'aria
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono

4. Propagazione del suono
(in dettaglio)
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono
Propagazione radiale delle onde sonorePropagazione radiale delle onde sonore
Propagazione delle onde vista dall'altoPropagazione delle onde vista dall'alto

5. Propagazione del suono
(in dettaglio)
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono
Il corpo sollecitato “innesca” un moto oscillatorio nelle molecole dell'ariaIl corpo sollecitato “innesca” un moto oscillatorio nelle molecole dell'aria
Tuttavia per udire un suono nella sua persistenza, il corpo deve generare continue oscillazioni periodicheTuttavia per udire un suono nella sua persistenza, il corpo deve generare continue oscillazioni periodiche

6. Rappresentazione del suono
(la forma d'onda)
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono

7. Alcuni elementi determinanti:
Fase e Controfase
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono

8. Alcuni elementi determinanti:
Fase e Controfase
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono
Concordanza e opposizione di faseConcordanza e opposizione di fase

9. Alcuni elementi determinanti:
Fase e Controfase
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono
Due segnali si “sfasano” nel tempoDue segnali si “sfasano” nel tempo

10. Alcuni elementi determinanti:
Transitori d'attacco e di estinzione
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono

11. Alcuni elementi determinanti:
Risonanza e risonatori
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono
Risuonatore di HelmholtzRisuonatore di Helmholtz
Grafico delle risonanze principali di un violinoGrafico delle risonanze principali di un violino

12. Alcuni elementi determinanti:
Risonanza e risonatori - Le tavole armoniche
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono

13. Il timbro
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono

14. Analisi di segnali stazionari
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono

15. Analisi di segnali transienti
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono

16. FFT
(Fast Fourier Transform)
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono

17. FFT
(Fast Fourier Transform)
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono
256 punti= 172 Hz (Ris.)
512 punti= 86 Hz (Ris.)
2048 punti= 22 Hz (Ris.)
16384 punti= 2,69 Hz (Ris.)

18. La legge di Young
(In relazione al numero d'ordine delle parziali armoniche )
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono
CordeCorde

19. La legge di Young
(In relazione al numero d'ordine delle parziali armoniche )
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono
Canne aperte e chiuseCanne aperte e chiuse

20. Il timbro di alcuni strumenti musicali
(comparazione degli spettrogrammi)
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono
ArchiArchi

21. Il timbro di alcuni strumenti musicali
(comparazione degli spettrogrammi)
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono
PianofortePianoforte
FiatiFiati

22. Metamorfosi di una nota
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono

23. Metamorfosi di una nota
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono
Spettrogrammi della nota Do³ di un pianoforte

24. Influenza della fase sul timbro
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono

25. Le frequenze formanti
Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono
Spettri di alcuni fonemi Thai
Picchi formantici evidenziati
Grafico di spettri mediati sui tempi lunghi

26. Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono
Teoria formantica del timbro
(Le zone formantiche)

27. Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono
Teoria formantica del timbro
(Comparazione di uno spettro ad altezze differenti)

28. Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono
Teoria formantica del timbro
(I diagrammi formantici)

29. Aspetti strutturali del suonoAspetti strutturali del suono
Un'ultima analisi comparativa