Bibliografia tecnica - 4 - The Art of Organ Building

The Art of Organ Building è una gigantesca monografia pubblicata nel 1905 dall'architetto scozzese George Ashdown Audsley, composta da 46 capitoli distribuiti su un totale di oltre 1300 pagine e contenente più di 400 illustrazioni.

L'edizione in mio possesso è una ristampa in due volumi edita dalla Dover Publications Inc. di New York: si tratta di un'opera monumentale che costituisce tuttora il principale punto di riferimento nel mondo organaro anglosassone.

Nel primo volume Audsley esordisce con una accurata descrizione della storia dell'organo a canne, passando successivamente in rassegna vari argomenti tra i quali il design e la decorazione, la disposizione interna dei vari corpi d'organo e dei vari meccanismi, i sistemi meccanici, nozioni di fisica acustica applicata alle canne d'organo e così via. Nella parte finale è presente anche un glossario dei vari nomi dei registri d'organo esistenti a livello internazionale.

Il secondo volume invece è prettamente tecnico e ricco di particolari costruttivi: ognuna delle parti che compongono un organo a canne viene descritta in modo dettagliato e vengono forniti numerosi ragguagli tecnici utili alla realizzazione di un strumento completo.

Registri, timbri, armoniche - 1° parte

L'altezza del suono emesso da una canna d'organo labiale (ovvero la sua frequenza acustica, misurata in Hz) dipende, in prima approssimazione, dalla lunghezza del suo risuonatore interno (cioè la lunghezza della colonna d'aria che parte dalla bocca e arriva fino alla sommità della canna).

Il timbro del suono emesso dipende invece dalla forma del suo risuonatore.

Ricordo che "il timbro è quella particolare qualità del suono che permette di distinguere due suoni con uguale frequenza o altezza" (cit. Wikipedia).

Quindi il timbro della canna d'organo labiale dipende da:

a) dalla forma geometrica della sua sezione trasversale

b) dall'area della sua sezione trasversale

c) dall'eventuale variazione dei due parametri precedenti lungo l'asse della canna

d) dalla forma e dalla dimensione della bocca

e) dall'eventuale presenza di una seconda bocca

f) dall'eventuale presenza di un freno armonico

g) dalla presenza di un tappo sulla sua sommità (che, inoltre, dimezza la frequenza acustica)

"Giocando" su uno (o più) dei fattori sopra esposti è possibile ottenere una notevole quantità di registri tra loro differenti, ognuno caratterizzato dal suo particolare timbro.

È importante sottolineare il fatto che ci sono altri fattori, questa volta non geometrici, che possono influire, anche pesantemente, sul timbro di un registro una volta costruito: uno su tutti è la pressione di esercizio dello strumento, generalmente misurata in millimetri in colonna d'acqua.

Se si allarga il raggio d'azione alle canne ad ancia le possibilità aumentano in modo esponenziale: in un certo senso si può dire che l'organo a canne è il primo sintetizzatore della storia della musica, sviluppato molto tempo prima dell'avvento dell'elettronica.

Il sito web "Encyclopedia of Organ Stops" offre un corposo elenco di registri d'organo corredato da note bibliografiche e traduzioni multi-lingua e, in alcuni casi, foto e campioni audio.

Molte delle raffigurazioni presenti in quel sito sono tratte dalla meravigliosa monografia Organ-Stops And Their Artistic Registration scritta dall'architetto George Ashdown Audsley nel 1921.

Nell'immagine che segue sono rappresentate le forme delle canne di alcuni registri d'organo.

I primi 14 sono registri labiali (canne ad anima):

1) Principale

2) Flauto aperto

3) Viola da gamba

4) Flauto conico (Spitzflöte)

5) Flauto a imbuto (Trichterflöte)

6) Bordone

7) Flauto tappato

8) Quintadena

9) Flauto a camino

10) Flauto conico  tappato (Spitzgedackt)

11) Principale di legno

12) Flauto di legno

13) Bordone di legno

14) Flauto tappato di legno

Gli ultimi 7 sono invece registri ad ancia, comunque dotati di risuonatore:

15) Tromba

16) Cromorno

17) Dulciana

18) Regale (con risuonatore in legno)

19) "Trombetta regale"

20) Regale a imbuto

21) Doppelkegelregal

La lunghezza delle canne d'organo ad anima

La formula del risuonatore di Helmholtz non è la più adatta alla determinazione della frequenza di risonanza delle canne d'organo e, di conseguenza, alla determinazione della lunghezza delle stesse. Vediamo quindi quali formule applicare nei due diversi casi delle canne d'organo ad anima: le canne aperte e le canne tappate.

Canne aperte

sezione longitudinale di una canna d'organo in legno

immagine rielaborata, tratta dal libro The Art of Organ Building di G.A. Audsley

L'equazione che segue consente di determinare la lunghezza L (in metri) del risuonatore di una canna d'organo aperta avendo a disposizione la frequenza f (Hz) che si vuole ottenere e la profondità P (m) della cavità risonante.

Canne tappate

 canna d'organo tappata, in legno
immagine tratta dal libro The Art of Organ Building di G.A. Audsley

Se invece si decide di costruire una canna tappata sulla sua estremità superiore, allora si deve applicare quest'altra formula:

Una canna tappata è in grado di generare la stessa nota musicale con un risuonatore lungo circa la metà rispetto al caso di canna aperta (lo si intuisce dal fatto che nelle rispettive formule in un caso compare un 2 a denominatore, mentre nell'altro caso compare un 4): per questo motivo a volte negli strumenti più piccoli le canne delle note più gravi vengono costruite tappate, anche se ciò comporta una discreta variazione del timbro. In questo modo si risparmia una discreta quantità di legno (o di metallo) e l'ingombro all'interno della cassa dello strumento è fortemente ridotto. Inoltre, proprio perché le canne tappate hanno un timbro diverso rispetto a quelle aperte, alcuni registri vengono appositamente costruiti con canne tappate (ad esempio il Bordone, che troviamo anche negli... orologi a cucù 🐦).

Nelle due formule che abbiamo appena visto possiamo considerare la presenza del termine sottrattivo (–2P in un caso, –P nell'altro) come un fattore correttivo che consente di correggere la lunghezza teorica del risuonatore in modo da determinare un valore piuttosto vicino a quello reale.

Nel caso di canne aperte si sottrae due volte il valore di profondità del risuonatore (–2P) perché ci sono due aperture (la bocca della canna e la sommità della canna), mentre nel caso di canne tappate si sottrare una sola volta (–P) perché il risuonatore presenta una sola apertura (solamente la bocca della canna visto che la sommità è chiusa con un tappo).

Maggiori dettagli sulla fisica acustica delle cavità risonanti possono essere trovate in questa pagina wiki.