Definizione
L'altezza (pitch) è la percezione di quanto un suono è acuto o grave. Corrisponde, con buona approssimazione, alla frequenza fondamentale di una vibrazione periodica, misurata in hertz (Hz) = cicli al secondo. L'orecchio umano copre circa 20 Hz – 20 kHz (il limite superiore scende con l'età); il senso dell'altezza musicale è nitido più o meno tra 30 Hz e 4–5 kHz.
Ottave e rapporti
- Raddoppiare la frequenza = salire di un'ottava (rapporto 2:1). A2 = 110 Hz, A3 = 220, A4 = 440, A5 = 880.
- La percezione è logaritmica: da 100 a 200 Hz c'è un'ottava, da 1000 a 1100 Hz meno di due semitoni.
- Nel temperamento equabile un semitono è il rapporto 2^(1/12) ≈ 1,05946.
Frequenza di una nota MIDI n: f = 440 · 2^((n − 69)/12). Inversa: n = 69 + 12 · log2(f / 440).
Il diapason
Il La4 a 440 Hz è lo standard internazionale (conferenza di Londra del 1939, poi norma ISO 16 del 1975). Molte orchestre europee accordano a 442–443 Hz per un suono più brillante; la musica barocca su strumenti originali usa spesso 415 Hz (circa un semitono sotto) e parte del repertorio classico 430 Hz. Il "diapason normal" francese del 1859 fissava 435 Hz. Le affermazioni sui presunti benefici del 432 Hz non hanno basi scientifiche.
Tabella di riferimento (12-TET, A4 = 440 Hz)
| Nota | Hz | Nota | Hz |
|---|---|---|---|
| E1 (corda bassa del basso) | 41,20 | C4 (Do centrale) | 261,63 |
| A1 | 55,00 | E4 | 329,63 |
| C2 | 65,41 | A4 | 440,00 |
| E2 (corda bassa chitarra) | 82,41 | C5 | 523,25 |
| A2 | 110,00 | A5 | 880,00 |
| C3 | 130,81 | C6 | 1046,50 |
| G3 | 196,00 | C8 (ultimo tasto piano) | 4186,01 |
Altezza, timbro e armonici
Un suono musicale reale contiene la fondamentale e molti armonici (multipli interi: 2f, 3f, 4f…) che determinano il timbro. Il cervello ricostruisce l'altezza anche se la fondamentale manca (fondamentale mancante): per questo un 808 a 45 Hz si "sente" anche su uno smartphone se è saturato e ha armonici a 90, 135, 180 Hz. Vedi "La serie degli armonici e il timbro".
Le altre grandezze del suono
- Ampiezza → intensità percepita (dB SPL nell'aria, dBFS nel digitale).
- Inviluppo (attacco, decadimento, sostegno, rilascio) → carattere dell'articolazione.
- Spettro → timbro.
- Durata → ritmo.
La lunghezza d'onda in aria è λ = 343 / f metri: 50 Hz ≈ 6,9 m, 1 kHz ≈ 34 cm. Spiega perché i bassi sono difficili da controllare in una stanza piccola (modi della stanza).
Uso pratico per il produttore
- Accordare kick e 808: trova la fondamentale con un analizzatore (Fruity Parametric EQ 2, Voxengo SPAN) e trasponila sulla tonica o sulla quinta del brano. Una cassa in Fa a 43,65 Hz è ideale per un brano in Fa minore.
- EQ musicale: un basso in La ha fondamentali a 55 o 110 Hz: un high-pass a 100 Hz su quella traccia toglie metà della linea.
- Pitch e velocità: rallentare un campione del 50% lo abbassa di un'ottava; trasporre di +1 semitono significa moltiplicare la velocità per 1,0595.
Esempio in un brano
Nei drop dubstep e in molte colonne sonore di Hans Zimmer il basso scende sotto i 40 Hz: la percezione dipende in gran parte dagli armonici generati dalla distorsione. In "Bad Guy" (Billie Eilish) la linea di basso synth vive soprattutto sotto i 100 Hz e resta udibile su piccoli altoparlanti grazie alla saturazione.
Esercizio
- In FL Studio carica un sinusoide (3x Osc) e suona A3, A4, A5 scientifici (A4, A5, A6 nella Piano roll di FL): verifica 220, 440, 880 Hz con Wave Candy.
- Calcola la frequenza della tonica del tuo ultimo brano nelle ottave 1, 2 e 3 e annota dove cade rispetto al passa-alto dei tuoi pad.
- Abbassa un loop di batteria di 12 semitoni senza time-stretch e verifica che dura il doppio.
Collegamenti
Nomi delle note e ottave; Temperamento equabile e cents; La serie degli armonici e il timbro; EQ per zone di frequenza.