L'inviluppo

Come sempre si usano brutte parole per descrivere cose abbastanza immediate e semplici. Con il termine inviluppo ci si riferisce all'andamento del suono nel tempo. Stiamo lasciando momentaneamente da parte l'analisi delle struttura del suono in varie frequenze (analisi armonica) per soffermarci su quella temporale.
Tutti i suoni partono da un volume zero, arrivano al volume massimo, e poi, dopo un'evoluzione variabile nel tempo, tornano a volume zero. Riprendiamo subito il confronto fra il suono di una nota di violino e una di pianoforte.

La prima delle due immagini rappresenta l'inviluppo di una nota di pianoforte (nuovamente potete ascoltarla clickando sull'immagine). Notate come il suono raggiunga subito l'intensità massima, per poi cominciare subito la discesa, in maniera logaritmica (ovvero all'aumentare del tempo il suono scende d'intensità, ma sempre meno velocemente). Questo contraddistingue in modo caratteristico il suono del piano, e in genere tutti i suoni di natura percussiva (dopotutto nel piano le corde sono percosse da martelletti): é impossibile per l'esecutore prolungare la nota ulteriormente (a meno di usare l'apposito pedale che solleva gli smorzatori delle corde, ma in ogni caso l'effetto non é completamente controllabile dal pianista). É anche difficile stabilire esattamente quando il suono cessa del tutto, in quanto all'inizio la decrescita é molto veloce (la pendenza é alta), mentre, man mano che il tempo passa, la decrescita diviene meno rapida, e diremo che il suono cessa quando il suo volume scende sotto il rumore di fondo dell'ambiente.
L'inviluppo della cassa, dei tom e del rullante, é pressocché identico a quello del piano: anche in questo caso si raggiunge immediatamente l'ampiezza massima per poi scendere velocemente di volume (parecchio più velocemente di quanto avviene nel piano).

Completamende diverso é l'inviluppo del violino (immagine a sinistra, nuovamente potete ascoltare il suono clickandovi sopra). Qui non c'é un punto che ha chiaramente un'ampiezza maggiore degli altri, o meglio ce n'é più di uno, e comunque le differenze sono piccole e non percepibili immediatamente da parte dell'orecchio come volume maggiore. In questo caso moltissimo dipende dall'esecuzione: la nota può avere un picco iniziale, o può raggiungere il massimo nella parte finale, o può mantenere un volume costante senza nessun picco in particolare a seconda della volontà del musicista.

In ogni caso per tutti gli strumenti (e i suoni in genere) é possibile distinguere 4 fasi dell'inviluppo, note come ciclo A-D-S-R:

• attack (attacco): la fase in cui il suono si genera e aumenta di intensità. Nei suoni percussivi é rapidissimo.
• decay (decadimento): la fase dell'inviluppo in cui il suono decresce di intensità portandosi dall'attacco iniziale alla fase successiva. Questa fase può anche mancare del tutto, per lasciare il posto alla fase di sustain.
• sustain (mantenimento): in questa fase l'intensità del suono non subisce grandi sbalzi, resta grosso modo costante.
• release (rilascio): é la fase finale del suono, che passa dall'intensità più o meno costante della fase di sustain, a un'intensità inferiore al rumore di fondo.

Tornando al nostro esempio, ecco di nuovo i due grafici dell'inviluppo, con indicate le varie fasi.

Dopo quanto abbiamo detto, possiamo certamente dire che sia l'inviluppo, quanto il contenuto armonico, contribuiscono a caratterizzare in modo inequivocabile ogni strumento, a dargli il suo caratteristico suono, tanto da renderlo riconoscibile in un gruppo e addirittura in un'orchestra.

In fase di registrazione si interviene in maniera più o meno drastica sull'inviluppo mediante i processori di dinamica. Principalmente compressori e gate vengono usati per enfatizzare il carattere percussivo della batteria, aumentando la differenza di volume fra l'attacco e le fasi successive.

Abbiamo detto inoltre che per l'analisi armonica si studia lo spettro del suono, ovvero l'intensità in funzione della frequenza. Per studiare l'andamento temporale ne studiamo invece l'inviluppo, cioé l'ampiezza in funzione del tempo.
E se volessimo avere contemporaneamente entrambi i dati, ovvero l'analisi sia temporale sia delle frequenze? In questo caso bisogna usare un grafico in tre dimensioni, in cui su un'asse siano riportate le frequenze, su un altro il tempo e sull'ultimo l'ampiezza. Nell'immagine in basso vedete lo spettro 3D dello stesso suono di violino che abbiamo usato in queste pagine. Chiedo scusa ai metallari per i colori freakettoni, ma era l'unica modo per avere un grafico chiaro...
Confrontate questa immagine con lo spettro 2D della pagina precedente e noterete che le frequenze coincidono, trattandosi ovviamente dello stesso suono. Lo spettro classico, in 2D, é ottenuto facendo una media temporale sull'intero suono, o sulla porzione che ci interessa.