Deformazioni della cameratura

Qual è l'influenza di deformazioni del tubo della esse che ne determinano la perdita di una sezione circolare regolare?

Si tratta di un difetto o un pregio?

Perché esse originali con diverse deformazioni, riparazioni più o meno grossolane, suonano benissimo?

Su questo argomento rimando agli studi sulle trombe e tromboni antichi [2]. 

What influence on sound does the deformation of the bocal tube causing a loss of a regular circular section have? 

Is it a defect or a merit?
Why do original bocals with various deformations and more or less rough repairs play really well?
On this subject, I’ll refer readers to studies on early trumpets and trombones [2].

Note

[2] Nel seguente articolo si descrivono le analisi sulle trombe naturali originali del periodo di Bach e la loro caratteristica di riuscire ad emettere armonici ben al di fuori della serie degli armonici naturali a differenza delle moderne riproduzioni con tubi trafilati. La conclusione è che l'irregolarità dei tubi antichi favorisce l'emissione di questi armonici “irregolari” a differenza dei troppo uniformi tubi prodotti modernamente.

[…] L'ultima variabile dell'equazione, nel suonare la tromba barocca, ma assolutamente non la meno importante, è lo strumento stesso. Qui ci si imbatte in una stranezza: gli strumenti antichi sono molto più facili da suonare e sono più intonati delle riproduzioni moderne a dispetto della perfezione dei componenti realizzati a macchina in contrapposizione alla irregolarità delle realizzazioni artigianali del XVIII secolo. Recenti ricerche acustiche hanno dimostrato che l'intonazione di uno strumento (valori delle frequenze di risonanza) è determinata esclusivamente dalla forma delle pareti interne della cameratura. D'altra parte la risposta di uno strumento è quasi interamente determinata da quello che viene chiamato il fattore Q della risonanza, cioè dalla levigatezza e dal grado di precisa continuità della superficie interna del tubo metallico (e in qualche modo dal materiale stesso con cui è fatto il tubo).

Le trombe barocche, sia originali che moderne, consistono principalmente di tubi cilindrici raccordati (sia avvolti che ripiegati) con una corta sezione finale conica svasata. Nelle riproduzioni moderne il metodo di realizzazione produce una superficie interna considerevolmente regolare e liscia, che crea quindi risonanze con un alto fattore Q. Dal momento che non c'è una particolare relazione tra le frequenze di risonanza e i componenti armonici del suono, gli strumenti moderni mostrano una minore variabilità di dipason (pitch) degli strumenti del XVII e XVIII secolo. Ne risulta che è difficile suonarli intonati.

I componenti degli ottoni antichi erano modellati partendo da lamine di ottone, come lo sono oggi, ma le lastre di ottone martellate a mano mancavano della consistenza di quelle moderne fatte a macchina. Inoltre quando gli artigiani per produrre i tubi modellavano le lamine martellandole su aste di acciaio introducevano molte irregolarità nella superficie interna. Queste piccole ma significative imperfezioni aumentavano per via di irregolarità nei diametri del tubo, di guarnizioni realizzate in modo imperfetto e di mancanza di simmetria nei punti in cui il tubo veniva piegato. Tutte queste varianti creavano un calo del fattore Q della risonanza nella tromba barocca, perciò appiattendone la curva della risonanza.

Il risultato finale è che il musicista che suona una tromba barocca antica può piegare o variare gli armonici naturali così tanto che molti strumenti antichi possono essere suonati intonati senza creare inaccettabili cambiamenti nel colore del tono e nella risposta. Per raggiungere questa capacità quasi tutti i moderni produttori di trombe barocche sono ricorsi all'espediente di aggiungere  buchi per le dita nei loro strumenti che correggono il diapason in modo che il trombettista possa suonare intonato. Questa non è solo una falsificazione dei principi storici ma anche una compromissione auto-lesiva degli specifici parametri acustici e delle specifiche tecniche di esecuzione.

Soltanto applicando in modo consistente i principi storici a tutte e tre le variabili dell'equazione – il musicista, il bocchino e lo strumento – si può accuratamente far rivivere l'arte perduta del suonare la tromba barocca.”

Tratto da Don Smithers, Klaus Wogram, John Browsher: “Playing the Baroque Trumpet” , in Scientific American, 254 (1986), p. 108 – 115.

[2].The following article describes the analysis on original natural trumpets from the period of Bach and their characteristic of being able to utter harmonics well beyond the series of the natural harmonics, unlike modern reproductions with draw tubes. The conclusion is that the irregularities of the ancient tubes foster the emission of these harmonics, unlike the too-uniform tubes produced in modern times.

[...] The last part of the equation of baroque-trumpet playing, but by no means the least important, is the instrument itself. Here on encounters an oddity: in spite of the perfection of modern machine-made components as opposed to the irregularities in 18th-century handmade construction, the old instruments are much easier to play and are more in tune than modern facsimiles. Recent acoustical research has shown that the intonation of an instrument (the values of the resonance frequencies) is determined exclusively by the shape of the inner walls of the air column. On the other hand, the response of an instrument is almost entirely determined by what is called the Q factor of the resonance, that is, by the smoothness and the degree of precise continuity of the inner surface of the metal tube (and to some extent by the material the tube is made of).

            Baroque trumpets, both original and modern, consist mainly of joined cylindrical tubes (both coiled or folded), with a final short conical flaring section. In modern reproductions the method of manufacture produce a consistently regular and smooth inner surface, thereby creating resonances with high Q factors. Inasmuch as there is no particular relation between resonance frequencies and the harmonic components of the sound, the modern instruments display less variability of pitch than the 17th- and 18th-century originals. As a result it is difficult to play them in tune.

            The components of old brass instruments were fashioned from sheets of brass, as they are today, but hand-hammered sheets of brass lack the consistency of modern ones rolled by machine. Furthermore, when the hand craftsmen made the sheets into lengths of tubing by shaping and hammering them over steel rods, they introduced many irregularities on the inner surface. These small but significant imperfections were compounded by irregular tube diameters, imperfectly made fittings and a lack of symmetry in the places where  the tubing had to be bent. All these variations caused a decrease in the Q factor of the baroque trumpet's resonance, thus flattening the resonance curve.

            The end result is that the musician playing an antique baroque trumpet can ``bend'', or vary, the natural harmonics, so much so that many of the old instruments can be played in tune without creating unacceptable changes in tone color and response. To achieve this capability nearly all modern makers of baroque trumpets have resorted to the expedient of putting pitch-correcting finger holes in their instruments so that the trumpeter can play them in tune. This is not only a falsification of historical principes but also a self-defeating compromise of specific acoustical parameters and of the intended playing techniques.

            Only by consistently applying historical principles to all three parts of the equation – the player, the mouthpiece and the instrument – can one accurately revive the lost art of playing the baroque trumpet.    

From Don Smithers, Klaus Wogram, John Browsher: ``Playing the Baroque Trumpet'', in Scientific American, 254 (1986), p. 108 – 115.