La costruzione delle canne in legno

Ogni canna in legno è costituita da almeno 7 pezzi incollati tra loro in modo da formare una cavità risonante avente la forma di un parallelepipedo, eccitabile tramite l'immissione di un flusso d'aria in pressione.

Nell'immagine che segue è raffigurata la sezione longitudinale CAD di una generica canna in legno.

Utilizzando colla vinilica per legno (meglio se di qualità superiore resistente all'umidità), le due pareti laterali e la base della canna vengono incollate alla parete posteriore.

Nel frattempo viene preparata la parete anteriore scavando il labium, con l'utilizzo di uno scalpello: tale listello viene quindi incollato alle due pareti laterali.

Utilizzando il calibro si controlla l'esatto posizionamento della parete anteriore sul corpo della canna, in base ai dati di progetto (i calcoli relativi al dimensionamento dei registri verranno affrontati in un post successivo).

A questo punto si provvede ad inserire l'anima dopo aver posto uno strato di colla vinilica sui tre lati non frontali della stessa. 

Una volta inserita si controlla il corretto posizionamento con il calibro in modo da fissare la giusta altezza di bocca, dopodiché si procede a rimuovere l'eccesso di colla.

L'altezza della bocca è un parametro fondamentale che determina il timbro del registro e influisce sull'intonazione e sull'accordatura della canna e pertanto deve essere fissata subito in modo accurato: a differenza delle canne in metallo, infatti, nel caso delle canne in legno una volta che la colla è asciugata non è più possibile modificarla.

A questo punto la canna è quasi pronta: appoggiando il coperchio ovvero il labbro inferiore e provando a soffiare sul foro della base si udirà il suo suono. 

Per creare la luce tra il labbro inferiore e l'anima si utilizza solitamente uno strato o più strati di carta o di pelle, oppure si costruisce un'anima la cui profondità sia leggermente inferiore a quella della canna in cui è inserita.

Per ottenere un suono pieno e corposo è assolutamente necessario che tutte le linee di incollatura non presentino alcun tipo di difetto: l'aria deve transitare soltanto attraverso il foro del piede, la bocca e, nel caso delle canne non tappate, attraverso l'estremità superiore della canna. 

Persino un piccolo forellino nella colla (o peggio ancora in uno dei listelli che costituiscono la canna) è in grado di compromettere la qualità del timbro e la potenza acustica emessa.

Le foto che seguono sono relative ad alcune fasi della costruzione delle canne della prima ottava del registro di VIII 4'.

La costruzione delle canne più piccole è ancora più problematica data in quanto implica la preparazione di una grande quantità di listelli di spessore e larghezza ridotte. 

Per tali canne è conveniente utilizzare un unico blocco di legno, opportunamente intagliato, per ricavare sia l'anima sia la base della canna.

Come funziona una canna d'organo?

Ogni canna d'organo può appartenere ad una tra le seguenti categorie: le canne ad anima e le canne ad ancia.

1) Canne ad anima

Il meccanismo di generazione del suono nel primo dei due casi sopra elencati è identico a quello di uno strumento musicale di grande diffusione e facile reperibilità: il flauto dolce.

La produzione del suono nel flauto dolce (e quindi anche nelle canne ad anima) non prevede la presenza di parti meccaniche solide in movimento.

Il flusso d'aria che il musicista immette nello strumento soffiando nel becco viene incanalato e quindi accelerato nella strettoia (B), all'uscita della quale impatta contro il bordo tagliente del labium (C).

sezione della testata di un flauto dolce

La differenza di pressione che si genera tra la cavità interna e l'esterno dello strumento genera turbolenze nel flusso d'aria che a loro volta producono una vibrazione continua e regolare e cioè un'onda sonora con frequenza e timbro determinate in modo rigoroso dalle dimensioni e dai rapporti geometrici propri dello strumento.

E allora perché si chiamano canne ad anima? L'anima è quella "zeppa" (A) che consente di formare una strettoia (B) dalla quale può fuoriuscire una sottile lamina di aria ad alta velocità: nel caso specifico delle canne d'organo la strettoia prende il nome di luce ed è quella fessura di forma rettangolare collocata tra l'anima e il labbro inferiore.

Senza anima il flauto dolce e/o la canna non potrebbero funzionare perché al posto di una sottile lamina d'aria che investe soltanto il labium avremmo un largo flusso d'aria che investe tutto il risuonatore e quindi nessuna turbolenza, nessuna vibrazione, nessun suono degno di nota.

Nel caso del flauto dolce è possibile ottenere frequenze (cioè note musicali) diverse tappando con le dita alcuni dei fori presenti sul risuonatore; nel caso dell'organo invece ad ogni nota deve corrispondere una canna di diverse dimensioni.

Nelle immagini che seguono è possibile vedere la canna Sol#2 del registro di Ottava 4' del mio organo a canne e l'ingrandimento della bocca della stessa.

2) Canne ad ancia

Nel secondo caso la generazione del suono avviene grazie ad una lamina detta appunto ancia che viene fatta vibrare (cioè oscillare) grazie ad un flusso d'aria il quale fornisce l'energia necessaria a metterla in moto. Questo è né più né meno il funzionamento di un altro "strumento musicale" che a molti sarà capitato di suonare o di osservare perlomeno una volta in quanto piuttosto economico e di facile reperibilità: la trombetta di carta spesso utilizzata per i festeggiamenti.

trombetta per feste

Nella trombetta di carta l'ancia è una lamina in plastica presente nel becco plastico dello strumento, nelle canne d'organo ad ancia invece la lamina è di metallo. Anche in questo caso è presente il risuonatore ma, a differenza del sistema ad anima, svolge un ruolo leggermente diverso.

Frequenza e timbro nelle canne ad anima sono strettamente legate alla lunghezza e alla forma del risuonatore mentre per le canne ad ancia è la dimensione e la geometria della lamina metallica che definisce la frequenza di vibrazione: in questo caso il risuonatore dovrà potenziare il suono generato dalla lamina metallica e rinforzare determinati armonici.

In questo senso si può affermare che nelle canne ad ancia il risuonatore determina più il timbro che l'altezza della nota musicale emessa, mentre nelle canne ad anima la forma e le dimensioni del risuonatore determinano in modo preciso sia il timbro che l'altezza della nota.

Nella determinazione della frequenza di vibrazione di un sistema infatti una porzione solida di materia, se ha la possibilità di oscillare, "vince" su quella gassosa.