Oboe

Da "Fisica, onde Musica": un sito web su fisica delle onde e del suono, acustica degli strumenti musicali, scale musicali, armonia e musica.

NOTA: tutti i campioni sonori dell'oboe sono stati eseguiti da Francesco Luglini il 26/10/2007. Ingegnere del suono: Valerio Carboni.

Struttura dello strumento

L'oboe ha un corpo conico con un'apertura un po' più pronunciata in prossimità della bocca dello strumento. A differenza che nel clarinetto e nel saxofono l'ancia dell'oboe è doppia. La sua imboccatura infatti assomiglia ad un pezzetto cannuccia schiacciata all'estremità che si inserisce nella bocca dell'esecutore.

Oboe Vista "esplosa" Parti
Ob intero med.jpg Ob esploso med.jpg Ob parti med.jpg
Parte 1 e 2 Parte 3 Parte 4
Ob 1 med.jpg Ob 2 med.jpg Ob 3 med.jpg

Come si produce il suono

  • A differenza dell'ancia semplice, in cui una linguetta flessibile oscilla contro un supporto fisso (vedi clarinetto), nell'ancia doppia entrambi i bordi sono flessibili ed oscillano l'uno contro l'altro in opposizione di fase.
  • La funzione dell'ancia, semplice o doppia che sia, è comunque sostanzialmente la stessa, e consiste nel trasformare il flusso d'aria continuo generato dall'esecutore in un flusso oscillante, e quindi in onde sonore all'interno del tubo di risonanza.

La sorgente delle oscillazioni

ancia Ob ancia med.jpg
in vibrazione
Ancia oboe.gif
  • Quando un flusso d'aria viene fatto passare in uno stretto passaggio, per il principio di conservazione dell'energia la pressione all'interno del passaggio diminuisce (teorema di Bernoulli) tanto più quanto maggiore è il flusso d'aria che vi passa.
  • Quando le pareti del passaggio sono flessibili, come accade nell'ancia doppia dell'oboe, una diminuzione di pressione al loro interno può farle avvicinare l'una all'altra.
  • Avvicinandosi tra loro, tuttavia, si riduce il foro di entrata dell'aria, diminuendone il flusso.
  • In concomitanza con la diminuzione del flusso d'aria la pressione all'interno dell'ancia torna ad aumentare, e le pareti del condotto tornano ad allontanarsi.
  • Questo processo si ripete ciclicamente ad una frequenza che dipende dalle caratteristiche dell'ancia.

La formazione del timbro

La sorgente delle oscillazioni nella pressione dell'aria, cioè l'ancia, mossa dalla pressione del fiato e delle labbra del musicista, genera una sollecitazione complessa, approssimativamente triangolare (la si ascolta nel campione acustico sull'ancia). Non si tratta cioè di un oscillatore armonico semplice. Questa forma d'onda viene immessa nella canna dello strumento, e la canna provvede a rimodulare il peso delle singole armoniche selezionando quelle corrispondenti alle proprie frequenze di risonanza, e sopprimendo o attenuando le altre.

Il timbro dello strumento è quindi prodotto dall'insieme dell'onda generata dall'ancia, e dalle caratteristiche della canna. In particolare la canna è provvista di fori, che possono essere aperti o chiusi grazie ad un complesso sistema di chiavi. La funzione principale dei fori consiste nel poter accorciare la lunghezza effettiva della colonna d'aria effettivamente vibrante nello strumento, per poter produrre note di frequenza maggiore rispetto a quella che sarebbe prodotta utilizzando l'intera lunghezza dello strumento (tutti i fori chiusi).

Caratteristiche acustiche

Estratti di esecuzione dal vivo

Un breve brano da Così fan tutte di W. A. Mozart è stato registrato in un ambiente quasi privo di riverbero da un microfono molto vicino allo strumento. Il campione corrisponde fedelmente a quanto si percepisce a piccola distanza dallo strumento, mentre non riproduce le condizioni di ascolto in una sala da concerto. Il suono è molto fedele all'originale, ma è molto "secco". Entrambi i canali destro e sinistro sono copie identiche dello stesso segnale.

forma d'onda spettrogramma Audio
Onda OB SampleDry.png Spettro OB SampleDry.png
Speaker.png

AUDIO: clicca qui per ascoltare

OB_SampleDry.mp3

Oboe: da "Così fan tutte" di W. A. Mozart (versione "dry")

Una manipolazione elettronica elementare del campione consiste nell'introdurre una compressione dinamica del suono, cioè filtrarne lo spettro in modo dipendente dal tempo e dalle caratteristiche del segnale, così da equilibrarne la dinamica. Si osservi che ora i canali destro e sinistro mostrano piccole differenze. L'effetto netto è quello di introdurre un "ambiente virtuale" di ascolto, che simula un ambiente reale leggermente riverberante, che quindi riproduce più fedelmente il suono che si ascolterebbe in una sala da concerto. Il suono sembra complessivamente più ricco, anche se tutte le altezze e le durate note sono invariate rispetto al campione "dry".

forma d'onda spettrogramma Audio
Onda OB SAMPLE.png Spettro OB SAMPLE.png
Speaker.png

AUDIO: clicca qui per ascoltare

OB_SAMPLE.mp3

Oboe: da "Così fan tutte" di W. A. Mozart (versione con compressione dinamica)

Il suono dell'ancia

Il suono che si ottiene dall'ancia da sola somiglia a quello che si ottiene soffiando in una cannuccia schiacciata ad un'estremità. È un suono piuttosto aspro, corrispondente ad un'onda di forma approssimativamente triangolare. Lo strumentista può modificare la frequenza fondamentale dell'emissione cambiando la posizione dell'ancia rispetto alla bocca e stringendo più o meno le labbra. Questo equivale a cambiare la costante elastica del sistema vibrante, e quindi la frequenza base può essere solamente aumentata, come illustrato nell'esempio qui registrato.


forma d'onda spettrogramma Audio
Onda OB Ancia.png Spettro OB Ancia.png
Speaker.png

AUDIO: clicca qui per ascoltare

OB_Ancia.mp3

Oboe: solo ancia

Gli armonici

L'analisi dello spettro dell'oboe mostra un massimo caratteristico che non corrisponde con la fondamentale. A questa particolarità si attribuisce comunemente il timbro chiaro e leggermente nasale dello strumento. Lo strumentista può anche forzare lo strumento a passare dall'emissione normale ad un modo superiore, corrispondente, nel nostro caso, alla terza parziale armonica. In alcuni casi, tuttavia, come si sente nel terzo esempio, l'armonico si attiva in fase di attacco del suono e disturba un attacco "pulito".

forma d'onda spettrogramma Audio
Onda OB Sib.png Spettro OB Sib.png
Speaker.png

AUDIO: clicca qui per ascoltare

OB_Sib.mp3

Oboe: passaggio da Do3 pieno al suo terzo armonico (Sol2) e ritorno

forma d'onda spettrogramma Audio
Onda OB Armonici.png Spettro OB Armonici.png
Speaker.png

AUDIO: clicca qui per ascoltare

OB_Armonici.mp3

Oboe: passaggio da Do3 pieno al suo terzo armonico (Sol2) e ritorno

Onda OB AttaccoArmonico.png Spettro OB AttaccoArmonico.png
Speaker.png

AUDIO: clicca qui per ascoltare

OB_AttaccoArmonico.mp3

Oboe: la risonanza sulla terza armonica disturba l'attacco "pulito" del Do3

Timbro e registro

Anche in questo caso evidenziamo il grande cambiamento di timbro che si verifica semplicemente suonando lo strumento nel suo registro grave, piuttosto che in quello medio o in quello acuto. Come già fatto per gli altri strumenti, confrontiamo i tre spettri corrispondenti ai Do di tre diverse ottave normalizzandoli in frequenza e in ampiezza, cioè riscalandoli in modo che coprano le stesse frequenze, e che la componente armonica fondamentale abbia la stessa ampiezza. È evidente che gli spettri hanno andamenti completamente differenti, ed anzi non è del tutto evidente come l'orecchio li possa attribuire allo stesso strumento.

spettrogramma spettri normalizzati Audio
Spettro OB Ottave.png Spettri OB Ottave normalizzati.png
Speaker.png

AUDIO: clicca qui per ascoltare

OB_Ottave.mp3

Oboe: Do di tre diverse ottave

Effetti speciali

Nell'oboe si possono produrre suoni "doppi" mediante una opportuna impostazione delle labbra. Essi sono percepiti talvolta come suoni "rumorosi" e instabili (primo campione), talaltra come sovrapposizione di due toni distinti (secondo campione). Per capire di cosa si tratti bisogna ingrandire una porzione dello spettrogramma aumentandone la risoluzione in frequenza. Nel primo caso si vede che ogni "riga" spettrale è costituita in realtà da otto frequenze molto distribuite con intensità decrescente in un intervallo di circa 200 Hz attorno alla frequenza principale (la prima riga più intensa si trova a circa 387 Hz, che è anche la frequenza del suono percepito). In realtà solo le prime due righe laterali sono particolarmente intense, e si trovano entro un raggio di 40 Hz dal picco principale. Questo spettro corrisponde a quello di una modulazione di ampiezza della nota centrale, ma le bande non sono sufficientemente larghe per essere risolte dal nostro orecchio. Infatti il suono corrispondente sembra "vibrare". (al proposito si vedano le pagine fisiologia del sistema uditivo e bande critiche)

spettrogramma
bassa risoluzione in freq. in alta risoluzione in freq.
Spettro OB SuoniDoppi1.png Spettro OB SuoniDoppi1 HiRes.png
forma d'onda Audio
Onda OB SuoniDoppi1.png
Speaker.png

AUDIO: clicca qui per ascoltare

OB_SuoniDoppi1.mp3

OB_SuoniDoppi1

In questo secondo caso, invece, lo spettrogramma in alta risoluzione mostra di nuovo una serie armonica di righe affiancate da due sole bande laterali ad una distanza di circa 96 Hz dalla riga principale. Sufficientemente distanti quindi per essere percepiti come sovrapposizione di suoni distinti. La prima nota è un Re4 a 1190 Hz, mentre il suono doppio sembra costituito anche da un La3 a 430 Hz.

spettrogramma
bassa risoluzione in freq. in alta risoluzione in freq.
Spettro OB SuoniDoppi2.png Spettro OB SuoniDoppi2 HiRes.png
forma d'onda Audio
Onda OB SuoniDoppi2.png
Speaker.png

AUDIO: clicca qui per ascoltare

OB_SuoniDoppi2.mp3

OB_SuoniDoppi2

Il vibrato

Il vibrato nell'oboe, come in quasi tutti gli strumenti è un insieme di modulazione in frequenza e in ampiezza. Dai diagrammi sotto riportati si può vedere che entrambi le modulazioni avvengono con una frequenza di circa 5 Hz. In ampiezza si ha un'escursione di circa 5 dB, mentre in frequenza di circa 15 Hz alla fondamentale. Come sempre le armoniche superiori, invece subiscono escursioni maggiori.

forma d'onda spettrogramma Audio
Onda OB Vibrato.png Spettro OB Vibrato.png
Speaker.png

AUDIO: clicca qui per ascoltare

OB_Vibrato.mp3

Oboe: nota tenuta senza e con vibrato

La gamma dinamica

La gamma dinamica, cioè il rapporto tra la potenza irraggiata dallo strumento nel fortissimo e nel pianissimo è intorno ai 12 dB, come si osserva dalla scala logaritmica nei diagrammi in funzione del tempo.

forma d'onda
Onda OB Piano.png Onda OB Forte.png
spettrogramma Audio
Spettro OB Piano.png
Speaker.png

AUDIO: clicca qui per ascoltare

OB_PianoForte.mp3

Oboe: piano, forte

Particolarità musicali

Introduzione

L’oboe è, insieme al fagotto, lo strumento che meno di tutti si è prestato ad una ricerca timbrica ed articolativa, e questo a causa della sua meccanica e della singolare imboccatura ad ancia doppia; pur tuttavia possiede un colore così caratteristico da costituire un elemento indispensabile alla connotazione di alcune particolari situazioni musicali.

Il classico e il popolare nell’approccio di Ennio Morricone

Oboe morricone.png

Nel celeberrimo Gabriel’s theme Morricone affida all’oboe la melodia principale del film Mission, e questo per rispondere a due esigenze, una di natura formale e l’altra che definirei di “semantica musicale”. Nel primo caso il regista (e quindi il compositore) aveva la necessità che una musica di natura introdiegetica (il tema dà voce allo strumento che il protagonista costruisce nel film, uno strumento incantatore, simbolo di pace ed invito alla fratellanza) diventasse extradiegetica (con l’ampliamento musicale e il coinvolgimento di tutta l’orchestra). Il secondo motivo è più strettamente musicale: la sequenza intonata dall’oboe ha un carattere libero, quasi improvvisativo, e richiama certi stilemi propri del canto gregoriano (pare che la melodia stessa sia stata concepita a partire da uno di questi antichi canti); era quindi necessario il timbro di uno strumento “arcaicizzante” e l’oboe, ancia doppia come le zampogne e le cornamuse campestri, bene ricopriva questo difficile ruolo. Inoltre la melodia spazia dal registro medio-grave, timbricamente più duro ed aspro, a quello acuto, più povero di armonici e quindi dolce sin quasi ad assumere un colore diafano.

La visionarietà di Gustav Mahler

Per passare invece ad un esempio tratto dal repertorio sinfonico, nessuno strumento poteva meglio incarnare, nel III movimento della 1ª sinfonia di G. Mahler, il tono larmoyant, ironico e disincantato che fa il verso ad un’orchestrina da Night americano anni venti. In questo caso il compositore fa leva sul timbro spiccatamente nasale dell’oboe, intuendone il carattere sornione ed ammiccante, quasi “ruffiano” ma anche un po’ nostalgico. Naturalmente mille parole non bastano ad esprimere quel che un breve tema musicale riesce a sprigionare.

Approfondimenti e collegamenti

  • Ti invitiamo a leggere la fondamentale pagina Suono e risonanza nella quale troverai enunciati i principi generali del funzionamento di uno strumento musicale. Tale lettura ti aiuterà a meglio apprezzare le peculiarità dello strumento descritto in questa pagina
  • Nel nostro laboratorio virtuale Onde 2D potrai sperimentare la formazione delle onde riflesse e la loro dipendenza dalla forma della canna e dalla posizione dei fori dello strumento. Alla pagina esperimenti sui tubi sonori sono illustrate alcune esperienze guidate. sono illustrate alcune esperienze guidate.

"Fisica, onde Musica": un sito web su fisica delle onde, acustica degli strumenti musicali, scale musicali, armonia e musica.

Licenza Creative Commons

Valid XHTML 1.0 Transitional

Valid CSS!