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Anno accademico 2014/2015 Fondamenti di storia e tecnologia dello strumento – fiati Triennio accademico L’acustica del sax Cosa accade nel sassofono? Studentessa: Rimvyde Muzikeviciute Docente: Stefano Tomasi

Acustica Sax

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essay on the acoustic of the saxophone

Text of Acustica Sax

  • Anno accademico 2014/2015

    Fondamenti di storia e tecnologia dello strumento fiati

    Triennio accademico

    Lacustica del saxCosa accade nel sassofono?

    Studentessa: Rimvyde Muzikeviciute

    Docente: Stefano Tomasi

  • In questa tesina sui misteri della produzione sonora del sax non c alta matematica, formule

    complesse o termini scientifici. Lo scopo di dare una semplice e chiara idea dei concetti chiave.

    Questa presentazione intende fornire i concetti base in modo da poterli utilizzare per migliorare nel

    suono. Sicuramente se si capisce la base della scienza che avviene nel sax, si in grado di usarlo

    meglio ed essere strumentisti migliori.

    I. Tutto inizia dalle ance

    L'idea base davvero molto semplice: il musicista esercita la pressione d'aria sull'ancia soffiando e

    ci si tramuta in un'energia che genera un flusso continuo di vibrazioni verso lo strumento. La

    lunghezza e la forma della colonna/foro (diametro del foro) dello strumento determina

    l'intonazione ed il colore del suono. Non c' davvero molto di pi da dire su questo semplice

    concetto, ma i dettagli sono pazzeschi.

    L'ancia flessibile e risponde agli aumenti di pressione del flusso d'aria del suonatore. Se la

    pressione provocata dal suonatore troppo bassa, l'aria passa attraverso la feritoia fra punta

    dell'ancia e punta del beccuccio. Se la pressione giusta l'ancia si chiude appoggiandosi

    leggermente alla punta del beccuccio. Se invece la pressione troppa, l'ancia sta attaccata alla punta

    del beccuccio.

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  • Quando l'onda di pressione viaggia attraverso la lunghezza del foro, l'attrito causato dal contatto

    con il foro risulta in una diminuzione di pressione, che da modo all'ancia di staccarsi dalla punta del

    beccuccio. Siccome il flusso d'aria mandato dal suonatore continuo il ciclo si ripete. Cambi

    nell'ammontare di pressione sull'ancia da parte del suonatore possono influenzare

    significativamente l'intonazione e le caratteristiche del suono dell'ancia. Se viene utilizzata pi

    pressione il suono fondamentale ottiene uno spettro armonico pi grande e perde calore e dolcezza.

    Se viene usata una pressione ancora pi forte il suono fondamentale riceve pi e pi armonici e

    l'onda prodotta cambia da rotonda a quadrata. Questa maniera di suonare considerata dalla

    maggior parte dei sassofonisti sbagliata, ma viene apprezzata molto nel rock'n'roll. Per questo

    un'ancia pi dura potr dare un suono pi dolce anche ad una pressione pi elevata. L'aumento di

    armonici nel suono causer anche l'impressione di aumentata dinamica, perch l'orecchio umano

    sensibile a questi suoni.

    Ance sofici sono pi flessibili di quelle dure e per questo hanno pi riposta ai cambi di pressione

    che avvengono nel beccuccio.

    II. La colonna a forma di pipa conica

    La forma del sax fondamentalmente quella di un cono, aperto da un lato (della campana), e

    chiuso dall'altro. La parte del beccuccio non del tutto chiusa come in un vero cono. Questa parte

    finale mancante pu essere calcolata ed il volume della camera sonora del beccuccio dovrebbe

    equivalere al volume della porzione di cono mancante. Se ci sono differenze troppo notevoli tra i

    due volumi, cio quello che si crea nel beccuccio e quello che conclude il cono, si possono

    presentare difficolt d'intonazione. Per questo alcuni beccucci non possono funzionare su alcuni

    sax. Le dimensioni interne non bastano a compensare le dimensioni effettive del cono del sax.

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  • Quando le onde sonore prodotte dal beccuccio e dall'ancia viaggiano dentro il cono del sax verso la

    campana, l'ampiezza delle onde diminuisce man mano che si diffondono al di fuori. Quando

    raggiungono la campana, le onde entrano in un'area di pressione atmosferica normale.

    Pi in gi le onde viaggiano nella colonna / nel foro conico del sax, meno diventa la pressione.

    Quando le onde viaggiano formano delle onde secondarie che si chiamano armonici, o suoni

    armonici. La sequenza di questi suoni prevedibile. L'insieme di questi suoni armonici, insieme

    alla frequenza fondamentale, determinano lo spettro sonoro del sasofono. Quando la pressione

    aumenta gli armonici diventano sempre pi forti.

    L'imboccatura serve per smorzare le frequenze dell'ancia, in maniera tale che la naturale risonanza

    della colonna inizia a dominare le onde, che saranno sempre di una frequenza minore in confronto

    alla frequenza dell'ancia stessa.

    Chiaramente la maggior parte dei membri della famiglia dei sax hanno una forma curva e si deve

    fare sempre attenzione per il passaggio delle onde di pressione attraverso queste curvature. I sax

    ricurvi sono costruiti con 4 coni diversi, con forme differenti: il collo, il tubo del corpo, la culassa e

    la campana. Alcuni sax soprani hanno un notevole scalino nella parte alta della colonna, che serve

    per migliorare l'intonazione fra le ottave. La verit dietro la forma ricurva del sax sta nella comodit

    d'esecuzione e nei limiti del corpo umano. Un sax ricurvo disegnato in maniera ottimale dovrebbe

    avere le stesse qualit sonore e le stesse caratteristiche d'esecuzione di uno diritto.

    anche di essenziale importanza considerare che il caminetto attorno al foro dei suoni aggiunge

    volume al cono (fatto troppo spesso trascurato dai designer) e che quindi in corrispondenza di questi

    caminetti il diametro della colonna effettivamente pi grande.

    III. Come funzionano i fori d'ottava

    La maggior parte dei sax hanno due fori d'ottava, attivati dal portavoce. In un mondo ideale i nostri

    saxofoni dovrebbero avere 12 fori di registro, uno per ogni tono della scala cromatica. Questo

    mondo per sarebbe un incubo matematico e anche se non un perfetto compromesso, il sistema di

    due fori d'ottava trovato sulla maggior parte dei sax funziona in maniera accettabile. Il piccolo foro

    d'ottava riesce a distribuire abbastanza pressione dall'onda fondamentale in maniera da far dominare

    il secondo armonico (esattamente un'ottava sopra). Questo miracolo scientifico da la possibilit ai

    saxofonisti di usare le stesse posizioni per due ottave. Molte sperimentazioni sono state fatte su

    questo aspetto del design di saxofoni ed al giorno d'oggi esistono saxofoni con fori per registri

    multipli e chiavi specializzate per i sovracuti.

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  • Fori dei suoni e intonazione

    Per alzare l'intonazione del nostro sax dobbiamo accorciare il tubo conico. Partendo dalla fine della

    campana ogni foro che si apre alza il suono di mezzo tono. L'apertura di ogni foro accorcia la

    lunghezza complessiva del tubo del 6%. Il diametro di ogni foro corrisponde pi o meno al

    diametro del tubo in quel punto, con qualche differenza per facilitare il temperamento delle scale.

    L'apertura del foro del tono causa una perdita di pressione dell'aria nel tubo, che diventa pi corto e

    causa il diventare pi alto del suono. Non un sistema perfetto perch le onde hanno la tendenza

    ad esercitare pressione anche dopo il primo foro aperto che incontrano. I toni alti esercitano pi

    pressione che quelli bassi, e questo effetto pi significante nei registri acuti.

    Questi fattori sono i pi complicati per costruire un sax con un'intonazione perfetta e la sbagliata

    comprensione degli stessi stata la sfortuna e disgrazia di tanti designer di saxofoni. Rendere

    l'intonazione fra un'ottava e l'altra proporzionata di sicuro la cosa in assoluto pi difficile.

    Dei punti molto difficili da rendere intonati sono quelli dove devono essere usati dei cross

    fingerings (posizioni incrociate), come ad esempio Do2/Do3 o Fa#1/Fa#2. In questo caso un foro

    rimane chiuso verso il basso del tubo, dopo quello aperto (downstream), che effettivamente causa

    un allungamento della colonna d'aria. Questo effetto aumenta nei registri alti perch i fori dei toni

    diventano sempre pi piccoli e la frequenza delle onde aumenta. Chiaramente l'effetto ancora

    peggio nel secondo registro, dove le frequenze sono ancora pi elevate.

    IV. Come la campana influenza il suono

    La campana del sax serve per emettere le onde nell'aria in maniera radiale. Pi le onde sono emesse

    in maniera radiale, meno onde vengono riflesse indietro verso il sax e lo strumento proietta pi

    suono. La forma della campana pu anche favorire certe frequenze, dando una maggiore risposta in

    alcuni punti dei registri. Una campana disegnata in maniera corretta pu aiutare molto nella

    produzione dei suoni gravi. Ben formata la campana pu aiutare a produrre i suoni gravi perch

    riduce la resistenza nell'ultima parte del cono.

    Bisogna prestare attenzione al fatto che la campana non influenza in maniera negativa la produzione

    e l'intonazione delle note del registro acuto, specialmente delle posizioni incrociate. Le campane

    molto grandi disegnate al giorno d'oggi spesso danno un registro grave molto preciso e pronto a

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  • disfunzione del registro acuto, quindi una campana grande non sempre un fattore migliore. Le

    campane grandi spesso usate possono avere un effetto negativo minore sul registro acuto attraverso

    l'apertura dei fori prima dell'apertura della campana. In assenza della campana o se la campana

    troppo piccola lo strumento sar molto esile nel suono e mancher di proiezione sonora.

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