La risonanza e l’interferenza

In questa lezione forniamo alcune nozioni essenziali di acustica su due fenomeni molto importanti musicalmente, come la risonanza e l’interferenza.

La risonanza consiste nella facoltà, da parte di un corpo elastico, di convibrare con spontaneità quando viene eccitato da vibrazioni esterne, la cui frequenza coincide con i propri naturali periodi di vibrazione. Tutti gli strumenti musicali sono risuonatori, con particolare distinzione per gli strumenti ad arco dotti di anima, che è un’asticciola di legno inserita a pressione tra la tavola armonica e il fondo dello strumento; a causa della solidarietà che l’anima determina fra i due piani tra cui si trova inserita, questo ricevono, attraverso il ponticello, le vibrazioni delle corde, facendo partecipare a esse tutto il sistema acustico, compresa l’aria contenuta nella cosiddetta cassa armonica, la quale vibra con il sistema stesso. Tutti gli strumenti a corda, pianoforte compreso, sono muniti di una cassa armonica, meglio detta cassa di risonanza, la cui forma, che varia di caso in caso, risponde sempre alle leggi del fenomeno. Negli strumenti ad aria, organo compreso, la risonanza si manifesta con il sincronismo che intercorre fra la periodicità degli impulsi (condensazioni e rarefazioni molecolari), che vengono impressi dal soffio alla colonna d’aria contenuta nella canna, e il tempo, a ciascuno connaturato, che impiega la catena delle pulsazioni per percorrere la lunghezza del tubo e sfociare nell’ambiente esterno.

L’interferenza fra più moti vibratori, in un corpo elastico o in una zona dello spazio, è causa di fenomeni anch’essi molto importanti, quali le vibrazioni multiple della fondamentale (armoniche), che compongono ogni suono complesso e i battimenti. Dalle prime dipende principalmente il timbro, mentre i battimenti, che si manifestano come periodici rinforzi e affievolimenti dell’intensità sonora, sono l’effetto di due suoni simultanei di uguale timbro e intensità ma di frequenza lievemente differente, i cui periodi d’onda alternino regolarmente e assiduamente punti di concordanza di fase (così sommando le loro energie sonore) e punti di opposizione di fase (così reciprocamente sottraendosele).

Il fenomeno del battimento è usato in acustica per accordare gli strumenti musicali. L'onda sonora generata dallo strumento e quella di un diapason si sovrappongono, poi si accorda lo strumento fin quando non viene eliminato il battimento.