Concerti ed eventi

Risonanza stocastica: dalle glaciazioni alla percezione musicale

Intervento del Prof. Angelo Vulpiani Dipartimento di Fisica, Università Sapienza di Roma
A cura del GRAIM.


I processi matematici di natura stocastica sono stati applicati in molti campi che riguardano l’ambito sonoro: nelle tecniche di elaborazione dell’audio digitale (ad esempio nel dithering), in ambiti di ricerca sulla percezione sonora ed anche nella composizione musicale, basti citare tra tutti Iannis Xenakis, che ha spesso utilizzato, per la gestione dei parametri musicali nelle sue composizioni, procedimenti matematici derivanti dalla teoria del caos.

Protagonista nel fenomeno della “risonanza stocastica” è il rumore.
Questo ha la capacità di influire in modo sensibile su un sistema dinamico e capire il modo in cui ciò avviene può aprire ulteriori possibilità di utilizzo in campo sonoro e musicale.

All’ inizio degli anni 80’ è stato scoperto un aspetto decisamente contro-intuitivo del rumore che può avere un ruolo costruttivo: questo è il fenomeno noto come risonanza stocastica.
Semplificando un po’ diciamo che in sistemi non lineari in cui è presente una frequenza caratteristica (ad esempio una perturbazione periodica) una giusta dose di rumore - non troppo e neanche troppo poco - può esaltare il rapporto segnale/rumore.
Abbiamo quindi che il rumore, ben lungi dall’essere un fastidioso dettaglio, può diventare l’ingrediente fondamentale che determina un comportamento approssimativamente periodico che sarebbe assente nel caso uno dei due ingredienti fondamentali (rumore e perturbazione periodica) non ci fosse.

La risonanza stocastica, nata per spiegare l’alternanza approssimativamente periodica dei periodi glaciali ed interglaciali, è rimasta per un po’ di tempo una sorta di curiosità matematica, poi verso la fine degli anni 80 si è capito che il fenomeno è presente in molti sistemi fisici e biologici, ed anche per problemi di percezione in ambienti rumorosi.

Una lettura introduttiva, non tecnica: F. Moss e K. Wiesenfeld L’utilità del rumore di fondo, Le Scienze n. 326, ottobre 1995, pagina 86

Per l'immagine si ringrazia GNU FDC