{"id":999,"date":"2015-03-13T18:36:52","date_gmt":"2015-03-13T17:36:52","guid":{"rendered":"http:\/\/www.lucaleggi.it\/blog\/?p=999"},"modified":"2023-01-30T01:48:29","modified_gmt":"2023-01-30T00:48:29","slug":"la-sintesi-sonora-additiva","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.lucaleggi.it\/blog\/la-sintesi-sonora-additiva\/","title":{"rendered":"La sintesi sonora additiva"},"content":{"rendered":"

\"sintesi_additiva\"La sintesi additiva<\/strong> rappresenta la forma primordiale di generazione sonora. Essa \u00e8 finalizzata  alla creazione\/emulazione di  timbri di una certa complessit\u00e0, come quello di un qualsiasi strumento musicale acustico od elettronico. Si fonda sul principio della serie di Fourier la quale prevede che una funzione periodica pu\u00f2 essere scomposta in una serie di funzioni sinusoidali fondamentali; nel nostro caso le onde acustiche di un suono. <\/strong> <\/h2>\n

Per semplicit\u00e0 proviamo a pensare ad una casa ed associamola al timbro di una nota di violino per esempio, i singoli mattoni che la compongono  saranno le funzioni sinusoidali  costituenti il medesimo timbro ottenute sommando tutte queste funzioni. Si ottiene cos\u00ec il suono di partenza e si ricostruisce la casa. Queste funzioni  sono delle onde  sinusoidali<\/strong> che rappresentano idealmente la parte pi\u00f9 piccola scomponibile di un determinato timbro. Per ottenere questo risultato si effettua una serie di lunghi e abbastanza complicati calcoli matematici (trasformata di fourier<\/strong>).<\/strong> Questo procedimento pu\u00f2 essere fatto anche in senso inverso,ovvero partendo dalla somma di funzioni sinuosoidali fondamentali, si costruisce una nuova funzione complessa.  <\/strong>Avremmo cos\u00ec la “trasformata inversa<\/strong>” il cui acronimo in inglese \u00e8 FFT <\/strong><\/strong>(fast Fourier transform).<\/p>\n

Per fortuna dei compositori moderni  e dei sound design esistono i computer che eseguono in un baleno questi calcoli!<\/p>\n

La caratteristica principale di un suono sinusoidale puro \u00e8 quello  di non avere componenti armoniche. Nessuno strumento musicale tradizionale potrebbe generare delle onde di tale specie visto che anche se pizzichiamo un elastico teso o soffiamo aria dentro un tubo produciamo necessariamente un suono composto da una fondamentale pi\u00f9 una serie di armonici detti anche” parziali”<\/strong>. In base alla teoria di Fourier, la forma d’onda di un segnale e il suo inviluppo nel tempo possono essere ottenuti matematicamente come combinazione di onde sinusoidali di frequenza multipla di una frequenza fondamentale (F) e di onde sinusoidali parziali di frequenza,  e ampiezza diversa che possono crescere, mantenersi e decadere nel tempo modificando il loro inviluppo.<\/p>\n

Per ulteriori approfondimenti sulle onde acustiche consiglio la lettura di un precedente articolo<\/a> del blog su questo argomento<\/p>\n

La sintesi additiva si avvale di tutto questo per generare, tramite degli oscillatori, delle forme d’onda come modello  ( sinusoidale, triangolare, a dente di sega,quadrata); sommando e modulandole opportunamente \u00e8 possibile ottenere i pi\u00f9 diversi tipi di timbro, emulando in modo realistico, il suono degli strumenti acustici.<\/p>\n

\"Onda\"

Onde sinusoidali<\/p><\/div>\n

Le prime tecniche di sintesi additiva utilizzavano naturalmente oscillatori analogici, ma il numero degli oscillatori presenti nei centri di ricerca limitava il campo dell\u2019esplorazione sonora. La creazione di spettri complessi utilizzando un linguaggio per la sintesi del suono \u00e8 certamente pi\u00f9 semplice, ma la costruzione risulta assai lenta e, causa l\u2019enorme mole di dati che richiedeva, ed era solo  possibile per applicativi non in tempo reale. Il principale problema \u00e8 dover indicare per ogni componente armonica, la frequenza, l\u2019ampiezza e l\u2019inviluppo, e per certi timbri complessi (come quelli di emulazione) il numero di sinusoidi impiegate \u00e8 enormemente alto.Sono questi alcuni dei motivi per cui questo tipo di sintesi \u00e8 stata nel tempo sostituita da altre tecniche come la modulazione di frequenza.<\/p>\n

\"Additive_synthesis.svg\"
\nTuttavia grazie alla potenza delle moderne cpu e all\u2019utilizzo creativo di linguaggi per
\nla sintesi come Csound<\/strong>, la sintesi additiva \u2013 che resta un eccellente primo approccio didattico alla sintesi del suono \u2013 \u00e8 ancora un campo da esplorare per la ricerca di
\ntimbri complessi e variabili nel tempo.<\/p>\n

Non dobbiamo pensare che la sintesi additiva sia qualcosa da associare necessariamente alla musica elettronica visto che la troviamo anche in altre discipline come ad esempio nella pittura e nella fotografia e pi\u00f9 in generale nei trattati di ottica.
\n\"additive_and_subtractive\"<\/p>\n

Nella figura a sinistra possiamo notare come i colori  possono essere sovrapposti in modo ambivalente (additivo e sottrattivo) per generarne di altri. La similitudine \u00e8 rafforzata dal fatto che la luce nel suo duplice aspetto quantistico onda-particella altro non \u00e8 che una serie di onde<\/strong> elettromagnetiche avente una gamma di frequenze peculiari per ogni singola sfumatura di colore, a partire dal rosso fino ad arrivare all’estremo violetto; esattamente come le onde<\/strong> acustiche e le note di una scala  musicale. A differenza delle onde acustiche le onde elettromagnetiche non hanno necessit\u00e0 di avere un mezzo di propagazione come l’aria ad esempio, e quindi possono  propagarsi anche nel vuoto.<\/p>\n

Sorprendentemente il primo strumento musicale che ha utilizzato la sintesi additiva<\/strong> nella propria variet\u00e0 timbrica non \u00e8 stato costruito in tempi recenti come facilmente verrebbe da pensare. Dobbiamo andare indietro nel tempo fino ad arrivare al III secolo d.C. Stiamo parlando dell’organo a canne<\/strong> presente nelle chiese e nelle cattedrali di mezzo mondo, protagonista assoluto della musica liturgica.  <\/strong><\/p>\n