C’è vita oltre i 20.000 Hertz!

In realtà lo sapevamo già tutti (almeno noi che lavoriamo sull’audio digitale), ma, visto che noi umanoidi sentiamo solo fino a circa 20.000 Hertz (e solo se abbiamo 10 anni e le orecchie lavate), spesso non ci pensiamo.

E così, quando circa 20 anni fa, munito di una scheda audio e un microfono in grado di acquisire il suono con una banda passante superiore ai 22.000 Hz (frequenza massima del CD e degli impianti Hi-Fi)il che, per la scheda, significa un campionamento ben maggiore dei classici 44100/48000 Hertz, oggetti piuttosto rari a quell’epoca) James Boik, del Caltech, ha analizzato lo spettro di alcuni strumenti musicali scoprendovi frequenze superiori ai 50.000 Hertz, tutti sono rimasti colpiti.

Due parole di spiegazione per i non addetti. La banda di frequenza riprodotta normalmente nell’audio digitale va da 0 a 22050 Hz per il CD e 24000 Hz per il DVD. Il che, considerando che gli umanoidi sentono fino a circa 20000 Hz quando sono bambini e crescendo perdono le frequenze alte (il 70enne medio non arriva a 15000 Hz), va bene.

Ora, per registrare audio che arriva a 20000 Hz, una apparecchiatura audio digitale deve lavorare a una frequenza molto superiore. Per la precisione, il doppio. Quindi, per registrare un suono per noi acutissimo a 20000 Hz, una scheda audio deve lavorare almeno a 40000 Hz. Il che significa che deve trattare almeno 40000 numeri al secondo per ogni canale di audio (80000 per un segnale stereo, 240000 per un 5+1) .

È una situazione analoga a quella del cinema. Un film non è altro che una sequenza di fotografie, cioè immagini fisse. Per avere la sensazione del movimento occorre superare la soglia oltre alla quale il nostro sistema occhio-cervello non è più in grado di percepire le singole immagini, ma ognuna si fonde con la successiva, dando l’illusione del movimento. Per la vista, questa soglia è di circa 25 immagini al secondo (è la frequenza del PAL cioè la televisione europea (lo standard americano NTSC, invece, va a poco meno di 30)). Tuttavia si è visto che con frequenze maggiori l’immagine è più nitida e la qualità è superiore, soprattutto nel caso di grandi schermi. Il cinema, quindi, adotta frequenze intorno ai 50/60 Hz e così ormai fanno i monitor da computer e le TV digitali.

Torniamo all’audio. La verità e che, se consideriamo che il DO più alto del pianoforte emette una nota la cui fondamentale è 4186 Hz (accordato sul LA = 440), basta arrivare alla quinta componente armonica per superare i 20.000 Hz e di armonici ce ne sono ben più di 5. Di conseguenza, tutti sapevamo che l’estensione spettrale delle note alte degli strumenti musicale superava la fatidica soglia del nostro sistema percettivo, ma nessuno immaginava che potesse accadere anche con note non così alte.

E invece la ricerca di Boik mostra, per esempio, che una tromba che suona un SIb con fondamentale a 465.4 Hz emette componenti armoniche che superano i 50 kHz oltrepassando la 100ma armonica con ampiezza, sì, bassa, ma non proprio banale.

Cliccate sulla figura qui sotto per ingrandirla e leggere la didascalia. L’articolo intero è qui.

trumpet spectrum

Korg MS-20 Kit

Korg_MS-20Il Korg MS-20 è tornato in versione Ikea, ovvero scatola di montaggio prodotta dalla stessa Korg. L’originale è rimasto in produzione dal 1978 al 1983 ed è ormai diventato un pezzo da collezione venduto a cifre che arrivano a € 1600.

Cliccate l’immagine per un ingrandimento mega.

Finora era disponibile una replica prodotta sempre da Korg, ma a dimensioni ridotte di circa il 14% (il cosiddetto MS-20 mini) al prezzo di circa € 600, mentre questa nuova versione è a dimensioni intere.

Secondo i produttori, anche la circuiteria analogica originale è stata replicata accuratamente utilizzando, per quanto possibile, gli stessi componenti e sostituendo quelli non più in produzione con altri che garantiscono la sonorità tradizionale.

Un dato importante riguarda i filtri. Nel corso della produzione, infatti, il disegno dei filtri era stato cambiato. Il primo tipo aveva una caratteristica distorsione e andava facilmente in auto-oscillazione. Qualche anno dopo era stato sostituito da un filtro più dolce e facile da controllare, ma meno “cattivo”. Questa versione dispone di entrambe le versioni dei filtri e consente di passare dall’una all’altra grazie a un jumper sul circuito. Lo switch, quindi, è interno (una cosa da nerd).

Sono state aggiunte anche una porta MIDI IN e una USB con funzioni di MIDI IN e OUT.

Il prezzo, però, sembra elevato: si parla di circa $ 1400 con disponibilità a Marzo. Ecco il sito del produttore e un divertente video promozionale. Effettivamente montarselo deve essere una goduria.

Strumenti musicali dai rifiuti

…ma non per sfizio o per una qualche sfida artistica, ma proprio perché questi non possono fare altro.

E non si tratta di strumenti etnici, ma di strumenti della tradizione occidentale che quindi si misurano con il suono di quelli costruiti da fior di liutai. A sentire il violoncello che ha come cassa armonica un bidone, il risultato mi sembra fin troppo buono.

Il video è visibile in qualità migliore qui su Vimeo e qui su You Tube.

Mooges

Questo interessantissimo sistema permette di collegare dei suoni di sintesi alle diverse sonorità generate interagendo in vari modi con una superficie, riprendendole con un microfono a contatto.

Il tutto ideato da Bruno Zamborlin, ricercatore italiano presso l’IRCAM e i Goldsmiths Digital Studios dell’Università di Londra.

Maggiori particolari qui.

3D printed flute

Amit Zoran, del MIT Media Lab, ha creato un flauto con una stampante 3D a partire da un modello realizzato in CAD.

Per il momento, il suono è temibile a causa dei materiali utilizzati e il modello ha ancora qualche piccola imperfezione, ma si tratta di un passo notevole che potrebbe portare a grandi sviluppi sia dal punto di vista commerciale (calo dei prezzi perlomeno per gli strumenti di fascia media e bassa), sia sotto l’aspetto sperimentale, che mi interessa di più. Qui si intravvede la possibilità di progettare e testare nuovi strumenti o nuove forme per quelli tradizionali. Sarà possibile, inoltre, creare strumenti personalizzati.

Per l’utilizzo elettroacustico, il suono non è una qualità imprescindibile, essendo trasformato e creato via software e quindi la possibilità di sperimentare con forme e sonorità nuove è attraente.

Ecco il video:

Pyrophone

Il pyrophone è l’organo a gas o organo termoacustico. In questo strumento, come nell’organo normale, c’è una canna per ogni nota, ma l’aria fluisce attraverso le canne non grazie a un motore, bensì creando una differenza termica fra la parte bassa e quella alta della canna.

Riscaldando la parte bassa con una fiamma, l’aria calda si muove rapidamente verso l’alto creando il flusso che provoca il suono. In questo, è simile al calliope a vapore, con la differenza che in quest’ultimo, la combustione è esterna alla canna, mentre nel pyrophone è interna.

Ecco un video del pyrophone. Impressionante.

The Carrillo 1/16 Tone Piano

piano 1/16 di tonopiano 1/16 di tonoQuesto, che a prima vista sembra un pianoforte normale (cliccare l’immagine per ingrandire), è in realtà accordato a 16mi di tono.

Sì. Al posto dei normali 2 semitoni, ci sono 16 suddivisioni. Di conseguenza, fra un Do e un Do#, che di solito sono contigui, qui troviamo ben 7 tasti.

La cosa è evidente ingrandendo (click) l’immagine a destra, in cui si vede chiaramente l’intervallo fra un fa (f) e un fa# (fis).

Questo strumento microtonale è costruito dalla Sauter rifacendosi alle teorie del messicano Julian Carrillo (1875 – 1965) che, nel 1895, iniziò a occuparsi di accordature microtonali. Nel 1925 ideò un sistema di notazione e fondò un ensemble che eseguiva brani microtonali insieme a Stokowski, con il quale andò in tour negli anni ’30.

Nel 1940, dopo aver depositato i brevetti di almeno 15 pianoforti microtonali, contattò la Sauter che gli costruì alcuni prototipi presentati, nel 1958, all’Expo di Bruxelles. Oggi due suoi pianoforti, accordati risp. a 1/3 e 1/16 di tono, si trovano al Conservatorio di Parigi. Altri sono a Nizza e a Mexico City.

Il piano a 1/16 di tono è accordato in modo che l’intervallo di quinta corrisponda a un semitono. Di conseguenza, l’intera tastiera copre circa una ottava, il che è sicuramente un limite. Sarebbe interessante pensare a un gruppo di 6/8 strumenti di questo tipo accordati su ottave diverse (ma mi viene un brivido immaginando la fattura dell’accordatore).

Il suono si può ascoltare in un disco da cui vi presento due estratti. Nel primo è subito evidente la peculiarità dello strumento. Val la pena di raccontare che, quando l’ho ascoltato senza sapere niente, ho subito pensato a un pianoforte elaborato digitalmente e mi sembrava interessante dal punto di vista sonoro. Solo quando ho avuto il disco mi sono reso conto che in realtà era uno strumento naturale. Il secondo, invece, non punta immediatamente sull’effetto sonoro. Alla prima nota, sembra un pianoforte normale, ma, dopo pochi accordi, chi ha un orecchio musicale si chiede cosa diavolo stia accadendo (è un po’ spiazzante, in effetti).

Il disco si intitola The Carrillo 1/16 Tone Piano (edition zeitklang, si trova per es. alla Naxos Music Library o a ClassicsOnline)