La "Gloriosa" del Duomo di Erfurt, Germania (disegno di Matteo Padovani)

1 CARATTERISTICHE GENERALI DEL SUONO

2 VIBRAZIONE DELLA CAMPANA

3 ANALISI TONALE DELLA CAMPANA Toni parziali principali della campana

4 RILIEVO TONALE

5 ACCORDATURA DELLE CAMPANE

6 IL METALLO PER LA FUSIONE DELLE CAMPANE

Introduzione
Il presente elaborato intende fornire un insieme di fondamentali nozioni tecnico–scientifiche sull’acustica della campana. La letteratura campanaria italiana, a differenza di quella mitteleuropea e tedesca in particolare, non ha mai finora affrontato in modo esauriente questo importantissimo argomento, ma si è quasi sempre limitata a brevi cenni, posti a margine di pubblicazioni comunque lodevoli per altri aspetti.
Le pagine che seguono, frutto di discussioni e confronti con vari esperti di campanologia e alcuni fonditori di campane italiani ed europei, fissano lo sguardo sui principali concetti della moderna scienza campanologica mitteleuropea.

Colonia (Germania), Cattedrale San Pietro, campana “Petersglocke”
DO2, Ø mm 3240, kg 24000
anno 1923 Heinrich Ulrich, Apolda

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1. CARATTERISTICHE GENERALI DEL SUONO

Il suono è prodotto da un corpo elastico il quale, sottoposto ad una deformazione, tende a riprendere la sua forma primitiva, vibrando per un certo periodo di tempo e trasmettendo l’effetto acustico a ciò che lo circonda. Le vibrazioni della sorgente sonora, per essere trasmesse, hanno bisogno di un mezzo propagante, come ad esempio l’aria, attraverso la quale le onde si propagano ad una velocità di circa 340 metri per minuto secondo. La campana è uno strumento musicale che emette il suono grazie alla percussione esercitata dal battaglio. La percussione causa nel vaso sonoro una deformazione (impercettibile alla vista) e quindi una serie di vibrazioni prolungate nel tempo, più intense un istante dopo la percussione e progressivamente decrescenti fino al raggiungimento dello stato di quiete.

I suoni presentano tre importanti caratteristiche: Altezza, Intensità, Timbro.

A) Altezza: è in funzione del numero di oscillazioni compiute dalla sorgente acustica in una data porzione di tempo. Ogni suono ha un moto oscillatorio periodico, cioè mantiene costante il numero di oscillazioni nel tempo, e viene misurato in frequenze. Più numerose sono le oscillazioni, più alta è la frequenza e il suono risulta più acuto. Al contrario, un numero minore di oscillazioni produce una frequenza più bassa e il suono risulta più grave. L’unità di misura della frequenza è l’Hertz, che indica il numero di oscillazioni nel periodo di tempo di un minuto secondo.

Il secondo suono compie un maggior numero di oscillazioni rispetto al primo, e risulta più acuto.

B) Intensità: definisce l’energia di un suono in base all’ampiezza delle vibrazioni. L’energia effettiva e assoluta delle oscillazioni viene misurata in Watt, mentre le sensazioni percepite dall’orecchio umano vengono misurate in Decibel.

Il secondo suono possiede la stessa altezza del primo, ma è più intenso, ossia più forte.

C) Timbro: E’ dato dalla presenza di più suoni, generati contemporaneamente dalla medesima sorgente acustica. Il primo suono è detto principale o fondamentale, gli altri suoni sono detti armonici. Il timbro è dato dalla sovrapposizione delle diverse onde sonore, e la forma dell’onda risultante determina la personalità del suono.

Suono fondamentale, armonici, e onda risultante come sovrapposizione dei vari suoni singoli

L’armonico, per definizione, emette una frequenza sempre multipla (doppia, quadrupla, ecc…) rispetto al suono fondamentale. Nel caso specifico delle campane, il termine armonico diviene improprio, poiché nella campana si generano suoni le cui frequenze (se si eccettua l’ottava superiore) non hanno fra loro legami matematici di tipo multiplo. Pertanto, nelle campane, non si deve parlare di armonici ma di toni parziali.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2. VIBRAZIONE DELLA CAMPANA

Lo spettro sonoro della campana è molto complesso, poiché la particolare forma del vaso genera un insieme di più sorgenti sonore, diversamente posizionate.
Il punto di percussione del battente determina la direzione e l’andamento delle diverse onde vibranti. La vibrazione della campana avviene simultaneamente in due direzioni: lungo la circonferenza e dall’alto verso il basso, formando Zone ventrali di massima energia e Zone nodali di energia nulla, variamente distribuite. L’ampiezza di vibrazione è massima al bordo, e diminuisce avvicinandosi al vertice.

Rappresentazione grafica della deformazione della campana, in varie posizioni del vaso sonoro ed in conformità alla localizzazione dei principali TONI PARZIALI. Si notano ZONE VENTRALI chiare di energia massima (V) e le ZONE NODALI scure di energia nulla (N). Le frecce indicano la direzione del battaglio (d).

La durata di un suono viene convenzionalmente suddivisa in tre momenti:

Nella campana, analogamente a quanto avviene negli strumenti musicali a percussione, il momento transitorio di attacco coincide con il brevissimo istante del tocco di battuta. Il regime stazionario, ossia lo stato in cui la sorgente sonora rimane attivata per un certo periodo temporale (come negli strumenti a fiato e nella voce umana) nella campana viene considerato non rilevante. Assume invece particolare importanza il momento transitorio di estinzione, di durata considerevole, che inizia un istante dopo il tocco di battuta e termina con il raggiungimento dello stato di quiete, e nel quale si evidenziano le caratteristiche del suono e la composizione tonale; questo momento è detto anche di risonanza decrescente.

Prime = PRIMA (tono forte) Quinte = QUINTA Unteroktave = OTTAVA INFERIORE (tono forte) Terz = TERZA (tono forte) Oberoktave = OTTAVA SUPERIORE Schlagton = NOMINALE o NOTA DI BATTUTA o FONDAMENTALE Localizzazione sul pentagramma dei TONI PARZIALI PRINCIPALI:

La NOTA NOMINALE, detta anche NOTA DI BATTUTA o NOTA FONDAMENTALE è localizzata sul bordo di percussione, dove lo spessore del vaso sonoro è massimo, e viene comunemente identificata con il colpo di percussione provocato dal battaglio.
La Nominale non è una nota pura ma una nota mista, data dalla sovrapposizione momentanea di vari toni parziali, e la sua definizione appropriata è possibile solamente nel brevissimo intervallo temporale successivo alla percussione del battaglio, prima cioè che il suono inizi a scomporsi in modo differenziato e progressivo nei vari toni parziali. La determinazione della nota Nominale è di primaria importanza, poiché con essa si identifica non solo il “nome musicale” da assegnare alla campana, ma anche la nota di riferimento e di successiva verifica degli intervalli tonali con i singoli toni parziali.

--TONI PARZIALI--

La struttura tonale della campana è data dall’insieme di tutti i Toni parziali, originati dalle varie sorgenti sonore. I Toni Parziali vengono anche detti Toni Superiori, poiché la loro localizzazione lungo il profilo del vaso bronzeo è più elevata rispetto alla nota di battuta.
I toni parziali presenti in una campana sono circa 50, la maggior parte dei quali rilevabile solo strumentalmente. Alcuni toni, più evidenti e più facilmente individuabili ad orecchio, e che concorrono in modo più diretto alla definizione della struttura tonale, vengono detti Toni Parziali Principali ed assumono le seguenti denominazioni: PRIMA, TERZA, QUINTA, OTTAVA SUPERIORE, OTTAVA INFERIORE.
Le denominazioni dei toni parziali, come si può facilmente intuire, sono state assegnate in base all’intervallo musicale che, per convenzione, li separa dalla NOTA DI BATTUTA. Nella campana ideale i toni parziali rispettano con precisione i rispettivi intervalli della scala musicale.
I toni parziali PRIMA, TERZA e OTTAVA INFERIORE, data la loro intensità e rilevanza nella struttura tonale della campana, vengono denominati Toni Forti.
Lo schema del vaso sonoro della campana permette di localizzare le diverse sorgenti che originano i toni parziali principali. Tali sorgenti, anche se originano frequenze e toni diversi, in realtà non si comportano in modo indipendente ed autonomo ma interagiscono reciprocamente, per il fatto stesso che sono collocate fisicamente sul medesimo corpo vibrante.
Accanto ai toni parziali singoli o puri compaiono Toni Risultanti o Toni Misti, generati dalla sovrapposizione di toni puri, i quali non vanno confusi con i toni parziali propriamente detti. Fra i toni risultanti più facilmente individuabili, vi è la Battuta Superiore Mediana, presente a metà altezza del vaso sonoro, correlata con il tono parziale QUINTA. Altri toni risultanti importanti sono denominati Decima e Dodicesima.
La contemporaneità di toni di altezza leggermente diversa genera effetti ondulatori detti Battimenti, i quali, a seconda dell’intensità più o meno elevata e delle caratteristiche dell’onda risultante, possono influenzare positivamente o negativamente la resa del suono.


Definizioni dei Toni Parziali Principali della campana

PRIMA
Tono di primaria importanza, particolarmente intenso e definito perciò come tono forte. E’ rilevabile percuotendo il vaso bronzeo immediatamente sotto la calotta. Si manifesta assieme alla Nominale in seguito alla percussione sul bordo, ed anche durante il suono dinamico della campana. Nella campana ideale la sua altezza musicale coincide con quella della nota nominale, ma in certi casi possono essere rilevate differenze anche superiori ad un tono.

TERZA (MINORE)
Tono di primaria importanza, particolarmente intenso e definito perciò come tono forte. E’ rilevabile percuotendo il vaso bronzeo un poco più in alto rispetto al bordo di battuta. Si manifesta assieme alla Nominale in seguito alla percussione sul bordo, ed anche durante il suono dinamico della campana. E’ detto solitamente TERZA MINORE poiché la sua distanza ideale dalla nota nominale è pari ad un tono e mezzo, e le variazioni risultano generalmente comprese entro intervalli minimi. Alcune campane, appositamente studiate, possono generare un tono parziale di TERZA MAGGIORE.

QUINTA
E’ rilevabile percuotendo il vaso bronzeo a circa metà della sua altezza. La sua distanza ideale dalla nominale corrisponde ad un intervallo convenzionale di quinta perfetta, e le divergenze più comunemente riscontrabili sono di tipo crescente.
Nella zona di influenza della QUINTA si generano importanti Toni Risultanti, come ad esempio la Battuta Superiore Mediana, la quale risulta evidente non solo tramite la percussione diretta ma anche nel suono dinamico della campana. La battuta superiore mediana (da non confondersi con i toni parziali principali propriamente detti) può generare intervalli solitamente di terza maggiore o quarta rispetto alla Nominale. Ad un intervallo superiore di terza maggiore corrisponde normalmente un tono parziale di quinta perfetta, mentre ad un intervallo superiore di quarta corrisponde un tono parziale di quinta crescente o talvolta di sesta.

OTTAVA SUPERIORE
E’ rilevabile percuotendo il vaso bronzeo in corrispondenza del bordo di battuta. Come dice il nome stesso, esso si colloca un’ottava più in alto rispetto alla Nominale. Questo tono parziale rispetta quasi sistematicamente il corretto intervallo di ottava, con uno scarto massimo di 1/16° di semitono (1/32° di tono), anche nei casi di sensibili divergenze fra gli altri toni parziali. La rilevazione della frequenza dell’OTTAVA SUPERIORE consente quindi, per comodità convenzionale, di definire l’altezza musicale della nota NOMINALE.

OTTAVA INFERIORE
Si tratta sicuramente del più importante fra i toni parziali della campana, ed è rilevabile percuotendo il vaso bronzeo appena al di sotto della metà altezza. Si tratta di un tono particolarmente intenso – definito come tono forte – e duraturo, poiché accompagna e sostiene il suono con un sottofondo costante e prolungato. Si manifesta assieme alla Nominale in seguito alla percussione sul bordo, ed anche durante il suono dinamico della campana. Si tratta inoltre del tono parziale che si esaurisce nell’intervallo di tempo più lungo, e che caratterizza quindi la vibrazione avanzata della campana.

L’importanza caratteristica dell’intervallo tonale fra la NOMINALE e l’OTTAVA INFERIORE permette di definire la Tipologia della campana, di cui tratteremo nel prossimo paragrafo.



TIPOLOGIA DELLA CAMPANA

La scienza campanologica classifica la tipologia delle campane in base all’intervallo musicale esistente fra la nota NOMINALE ed il tono parziale OTTAVA INFERIORE. Le tipologie sono essenzialmente riconducibili a quattro tipi:

Campana OTTAVA
Il tono parziale Ottava inferiore si colloca esattamente un’ottava musicale sotto la nota Nominale, determinando un intervallo musicale perfetto [esempio: Nominale DO3 – Ottava inferiore DO2].
La campana OTTAVA costituisce il modello di riferimento ideale, convenzionalmente richiesto e adottato dalla scienza campanologica mitteleuropea per le campane moderne.

Campana SETTIMA
Il tono parziale Ottava inferiore risulta crescente di circa mezzo tono rispetto all’intervallo perfetto [esempio: Nominale DO3 – Ottava inferiore DO#2].
La tipologia SETTIMA, caratteristica abbastanza comune nelle campane di epoca barocca, e facilmente riscontrabile anche nelle sagome leggere, è da considerarsi un difetto nelle campane moderne.

Campana SESTA
Nel caso in cui l’Ottava inferiore risulti crescente di almeno un tono, la campana viene classificata nella tipologia SESTA [esempio: Nominale DO3 – Ottava inferiore RE2].

Campana NONA
Il tono parziale Ottava inferiore risulta calante di circa mezzo tono o anche di un tono rispetto all’intervallo perfetto [esempio: Nominale DO3 – Ottava inferiore SI1 o anche SIb1].
La tipologia NONA, caratteristica non molto frequente, riscontrabile in campane di epoca medievale ed anche rinascimentale, è da considerarsi un difetto nelle campane moderne, anche se la valenza di tale difetto è di entità inferiore rispetto alla SETTIMA.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

4. RILIEVO TONALE

La Rilevazione Tonale consente di effettuare una completa e precisa analisi delle caratteristiche musicali della campana. La rilevazione può essere effettuata in cella campanaria sulle campane ferme, oppure in fonderia nel caso di campane di nuova realizzazione. Le modalità di rilevazione tonale sono riconducibili a due:

--RILEVAZIONE TONALE STRUMENTALE-- La determinazione strumentale delle caratteristiche musicali delle campane consente una precisione ed una definizione superiore rispetto all’orecchio umano, poiché gli strumenti di rilevazione sono in grado di misurare l’esatta frequenza corrispondente alla nota musicale. Il diapason a cursori regolabili (figura a destra), normalmente tarato sul LA3 di 435 Hertz o vibrazioni doppie per secondo (Corista di Vienna 1885 e Normative Campanologiche di Limburg 1951), consente una precisione di 1/16° di semitono (1/32° di tono). Il diapason è un apparecchio acustico costituito da una forchetta di acciaio con due branche o rebbi fissati ad un manico, sui rebbi sono posti due cursori regolabili in altezza. La percussione sull’estremità dei rebbi provoca la vibrazione del diapason, e l’altezza della nota musicale emessa dipende dalla posizione dei due cursori. La rilevazione della Nominale non avviene in modo diretto, in quanto la Nominale stessa non è una nota pura ma è data dalla sovrapposizione di più frequenze di diversa altezza. Con il diapason si effettua il rilievo del tono parziale Ottava Superiore (tono presente sul bordo di percussione), la cui frequenza, per comodità convenzionale, viene considerata doppia rispetto alla Nominale (tale risultato è fedele nella maggior parte dei casi; le rare divergenze presentano uno scarto massimo di 1/32° di tono). L’operazione di rilievo musicale con il diapason richiede un orecchio esperto ed allenato. Prima di effettuare il rilievo, è necessario spostare entrambi i cursori verso l’alto o verso il basso, finchè il suono del diapason non si avvicina il più possibile al suono emesso dalla campana. Il rilievo esatto della Nominale / Ottava Superiore avviene per tentativi, spostando lievemente i cursori finchè l’apparecchio, una volta appoggiato alla campana, non entra in perfetta convibrazione con essa. Osservando infine la scala graduata impressa sui rebbi del diapason e la posizione dei cursori, si effettua otticamente la lettura – in frazioni di tono – della nota musicale rilevata.

Analogamente alla Nominale / Ottava Superiore, il diapason consente di rilevare anche gli altri toni parziali. Una rilevazione appropriata richiede non solo la corretta localizzazione dei parziali sul vaso sonoro, ma anche la capacità di riconoscere ad orecchio i singoli suoni prima di fissarne strumentalmente la valenza numerica. I diapason elettronici, così come i moderni programmi computerizzati di analisi tonale spettrografica, misurano accuratamente le frequenze di vibrazione e consentono l’identificazione dell’intera struttura tonale della campana (nominale e toni parziali) con una precisione di 1/50° di semitono (1/100° di tono). L’analisi avviene non più per contatto fisico con la campana come nel caso dei diapason, ma per mezzo di un microfono ad alta sensibilità. Il computer portatile, dotato di microfono digitale, consente di effettuare le rilevazioni in cella campanaria tramite rintocchi con il battaglio a mano sulle campane ferme; una registrazione audio ad alta definizione permette inoltre una successiva analisi di studio anche al di fuori del campanile. L’analisi al computer viene detta spettrografica, poiché l’intero spettro sonoro della campana viene visualizzato graficamente sotto forma di curva o picchi di frequenza corrispondenti ai singoli toni parziali. Le frequenze vengono misurate in Hertz, e l’entità numerica viene poi convertita in frazione di nota musicale tramite calcolo logaritmico; la conversione può indifferentemente essere basata sul LA3 di 435 Hz o sul LA3 di 440 Hz (la scelta del suono convenzionale di riferimento verrà affrontata nel prossimo pragrafo).

Rilevazione tonale in fonderia su una campana nuova tramite diapason a cursori regolabili e diapason elettronico

Analogamente al diapason, anche i programmi computerizzati devono essere sempre utilizzati da persone dotate di orecchio esperto e competenza campanologica. Qualunque apparecchio di rilevazione, sia esso un diapason o un programma computerizzato, può solamente affiancare l’orecchio umano ma non può in alcun modo avere la pretesa di sostituirlo totalmente. Inoltre, un impiego errato del computer, così come l’utilizzo di programmi inadeguati, possono facilmente portare a risultati fuorvianti rispetto alla realtà delle cose. Una quantificazione numerica di alta precisione e definizione diviene inefficace se, a monte delle apparecchiature di rilievo, mancano persone competenti in grado di comprendere con cognizione di causa il significato dei numeri.

Il sistema di divisione dell’ottava musicale in 12 semitoni uguali prende il nome di temperamento equabile o sistema temperato, teorizzato sul finire del secolo XVII. Ogni nota emette una frequenza doppia rispetto alla corrispondente nota dell’ottava musicale più bassa, e dimezzata rispetto alla corrispondente nota dell’ottava musicale più alta: per esempio il LA 3 di 440 (435) Hz ha frequenza doppia rispetto al LA 2 di 220 (217,5) Hz, e dimezzata rispetto al LA 4 di 880 (870) Hz. Il rapporto che regola le frequenze di ciascun semitono è di tipo logaritmico: la frequenza di ogni semitono successivo viene calcolata moltiplicando il valore numerico per la radice dodicesima di 2, ovvero 1,059463094.

Gli Hemony inventarono anche il primo tornio per la rettifica tonale delle campane. Lo strumento prevedeva il posizionamento capovolto della campana e la sua rotazione sull’asse verticale ad opera di cinque o sei uomini, mentre la tornitura avveniva tramite una colonna fissa dotata di punte in acciaio che veniva inserita all’interno del vaso sonoro. Quasi contemporaneamente agli Hemony, la pratica della rettifica tonale venne avviata anche in Inghilterra in seguito allo sviluppo della tradizione di suono a rotazione completa detta Change Ringing. L’adozione del tornio in Inghilterra (chiamato propria-mente tuning machine, ovvero macchina per accordare) avvenne però a partire dal 1790, quando venne costruito il primo apparecchio che prevedeva il capovolgimento della campana e la rotazione della colonna tramite la forza trainante di un asino (figura a sinistra). Dalla metà del secolo XIX furono adottati i primi torni funzionanti a motore.

I primi impieghi delle campane per scopi musicali, come abbiamo visto nel caso dei carillon e del Change Ringing inglese, avviarono quindi la pratica della rettifica tonale in fase di rifinitura del prodotto. In Italia Settentrionale, nei secoli XVIII e XIX, con lo sviluppo delle tradizioni di suono a rotazione completa, iniziarono ad essere eseguiti i primi interventi di ritocco musicale sulle campane, interventi la cui precisione, anche se lontana da quella raggiunta in altri paesi, poteva comunque considerarsi apprezzabile. Le rettifiche tonali eseguite in Italia non prevedevano l’utilizzo del tornio ma di strumenti artigianali come lime e scalpelli, e ciò ne rendeva alquanto laboriosa l’esecuzione. In Inghilterra, già dal secolo XVIII, venivano eseguiti anche interventi di rettifica tonale su concerti di campane già posti in opera sulle torri, interventi che talvolta potevano interessare anche campane storiche allo scopo di adeguarle alle nuove esigenze musicali; le rettifiche su torre prevedevano l’impiego di un particolare martello con le estremità a forma di scalpello. Fra i primi interventi di rettifica tonale su torre eseguiti in Italia, fece notizia quello eseguito nel 1818 dal fonditore Gaetano Brighenti sulle campane della Basilica di San Petronio a Bologna.

Le metodologie di rilievo delle note musicali non erano inizialmente supportate da strumenti appropriati, e se si eccettua il metodo artigianale dello xilofono utilizzato dagli Hemony nel secolo XVII, ogni valutazione veniva fatta esclusivamente ad orecchio. Il diapason o corista, apparecchio acustico vibrante a nota fissa inventato nel 1711, serviva ad uniformare l’accordatura degli strumenti musicali o a dare l’intonazione alle voci; l’emissione di una nota fissa, però, rese inizialmente difficile l’utilizzazione pratica del diapason per l’accordatura delle campane. Nel secolo XIX i fonditori utilizzavano insiemi di diapason a nota fissa con differenze di un semitono fra i vari apparecchi, ma la vera svolta avvenne alla fine del secolo XIX con l’adozione del diapason a cursori regolabili, il quale rendeva possibile la misurazione della nota musicale in frazioni di tono fino a 1/32°.

Intervento di ritocco dell’accordatura tramite smerigliatrice

Intervento di ritocco dell’accordatura tramite un moderno tornio

Fra il secolo XIX e l’inizio del secolo XX molte fonderie mitteleuropee si dotarono di moderni torni, divenuti oggi strumenti indispensabili per l’esecuzione di rettifiche tonali corrette e appropriate sulle campane di nuova produzione. L’unica fonderia italiana ad avere utilizzato un tornio per la rettifica tonale delle campane è stata la ditta Cavadini di Verona, a partire dal 1920 circa.
I moderni strumenti di rilevazione musicale, come il diapason a cursori regolabili, il diapason elettronico, ed i programmi computerizzati di analisi tonale spettrografica, rendono possibile l’analisi del suono e l’accordatura delle campane con una grande precisione (La trattazione dei moderni strumenti di rilevazione tonale è stata affrontata nel Capitolo 4, RILEVAZIONE TONALE).


RETTIFICA TONALE

La Rettifica tonale è l’operazione con la quale si interviene meccanicamente nella parte interna del vaso sonoro della campana, allo scopo di modificare l’altezza musicale della Nominale e/o dei Toni Parziali.

La rettifica tonale prevede due categorie fondamentali di intervento:

Rettifica tonale su campane nuove

Il requisito primario per una buona accordatura è la struttura tonale della campana singola. La nota di battuta deve risultare pulita e definita, mentre i toni parziali devono rispettare i corretti intervalli tonali e dare luogo ad uno sviluppo del suono sostenuto ed equilibrato, senza suoni irregolari o battimenti troppo marcati. Lo studio appropriato della sagoma o profilo della campana consente il controllo completo del suono, e i fonditori mitteleuropei più preparati sono attualmente in grado di progettare e realizzare campane dotate di notevole precisione ed equilibrio tonale, garantendo minimi margini di incertezza sul risultato finale. Ammettendo la possibilità di eventuali perfezionamenti sul prodotto finito, una campana può essere progettata leggermente crescente rispetto alla tonalità desiderata. L’eventuale rettifica tonale, che può interessare sia la nota di battuta che i toni parziali, viene eseguita in fonderia utilizzando un apposito tornio o anche una semplice smerigliatrice, e consiste in una lievissima asportazione di materiale da una fascia orizzontale interna, ad una quota più o meno elevata, in base alla posizione del tono parziale che si desidera abbassare. Se la campana risulta invece calante, si può intervenire facendo crescere la sola nota Nominale, asportando materiale in corrispondenza del bordo interno inferiore, ma in questo caso i margini di intervento sono alquanto ridotti pena la compromissione della resa del suono. La rettifica tonale di una campana nuova in fonderia è una parte integrante della fabbricazione, poichè tale operazione avviene durante la fase del primo controllo del suono, quando la campana deve ancora uscire dallo stabilimento. Il caso limite è rappresentato dai fonditori inglesi, i quali fondono le campane con sagome di spessore maggiorato, e ottengono poi il tono desiderato mediante la tornitura a tutta altezza della parete interna del vaso sonoro; tale tipologia di lavorazione costituisce di fatto una costruzione meccanica integrale del profilo della campana. I fonditori continentali invece, più fedeli alla tradizione fusoria storica, determinano le caratteristiche tonali della campana nella fase di studio e di disegno della sagoma, mentre la rettifica tonale viene eseguita solo se necessaria al perfezionamento finale del prodotto.

Rettifica tonale su campane in esercizio

La rettifica tonale delle campane può essere eseguita anche in un contesto storicizzato, ovvero su campane in esercizio ed in cella campanaria, tramite smerigliatura. Questo tipo di rettifica viene effettuato in seguito alla constatazione di difetti tonali, difetti dovuti non all’uso o al tempo, ma alla fabbricazione delle campane. Gli strumenti musicali in genere (pensiamo ad esempio all’organo o al pianoforte) modificano lo stato dell’accordatura e necessitano di interventi periodici volti al ripristino delle condizioni musicali ideali. Nelle campane questo non succede, in quanto il vaso sonoro non subisce nel tempo né modifiche della forma (come invece può succedere nelle canne dell’organo) né variazioni di tensione (come avviene nelle corde del pianoforte). Di conseguenza l’accordatura non subisce alcun tipo di variazioni, ed ogni eventuale intervento correttivo diviene storico perché i suoi effetti hanno carattere permanente.

La rettifica tonale in un contesto storicizzato implica attente riflessioni e può legittimamente essere oggetto di dibattiti, similmente a quanto avviene per i restauri delle opere d’arte in genere. E’ indiscutibile che un intervento eseguito in modo professionale migliori la resa di un concerto di campane, e possa quindi corrispondere più adeguatamente alle esigenze di ascoltatori esperti, ma le motivazioni sull’opportunità di esecuzione sono suggerite anche dal contesto storico e culturale in cui il concerto è collocato. Rispetto alle campane montate a slancio, dove le eventuali irregolarità tonali – purchè comprese entro certi limiti – possono forse risultare più tollerabili, la precisione nell’accordatura assume maggiore importanza nell’ambito di quelle tradizioni di suono in cui le campane creano musica, come nel caso dei carillon e dei sistemi a rotazione completa come l’inglese, il bolognese, l’ambrosiano ed il veronese.

Le casistiche nelle quali può essere richiesto un intervento specializzato di rettifica tonale sono diverse, e le possiamo riassumere nel modo seguente:

L’intervento di rettifica tonale deve essere preceduto innanzitutto da un’indagine storica sulle campane, e successivamente, da una precisa e attenta analisi dello stato di fatto dell’accordatura in termini di altezza della nota Nominale e delle caratteristiche tonali di ogni singola campana. Tale procedura determina poi le modalità di esecuzione dell’intervento correttivo.

Si devono inoltre considerare i seguenti importanti aspetti:

-- Se le altezze musicali delle note Nominali – misurate prima dell’intervento – non sono troppo lontane dai valori ideali, la rettifica potrà portare ad un risultato ottimale. Al contrario, se vi sono divergenze troppo marcate, l’intervento potrà unicamente rivestire carattere migliorativo, ma non sarà in ogni caso possibile ottenere un risultato perfetto.

-- Le campane aventi sagoma particolarmente leggera presentano margini di intervento più limitati rispetto alle campane in sagoma più pesante, a causa dei ridotti spessori della parete del vaso sonoro, ed anche a causa dell’espressività timbrica più limitata e quindi più facilmente penalizzabile.

-- I toni superiori possono essere esclusivamente fatti calare, e la loro rettifica è un’operazione molto delicata e complessa. Nel caso di campane antiche, la rettifica dovrebbe interessare unicamente la nota Nominale, senza ritoccare i toni superiori per non modificare l’espressività timbrica.

-- Le campane già oggetto in passato di interventi correttivi, presentano margini di intervento più limitati rispetto alle campane integre.

-- Se nella fase di rifinitura della rettifica tonale dovessero sorgere dubbi in merito a divergenze fra il rilievo strumentale e le percezioni dell’orecchio esperto, è meglio sospendere l’intervento ed effettuare una o più verifiche del suono dinamico per attestare le nuove condizioni di accordatura; in seguito alle verifiche si potrà decidere se e come proseguire l’intervento.

La rettifica tonale su campane in esercizio, alla luce delle numerose e complesse casistiche esaminate, può essere effettuata unicamente alle seguenti condizioni:

-- Presenza di campanologi di ottima ed affermata competenza, dotati di orecchio musicale allenato, e con esperienza nell’ambito delle accordature;

-- Mano d’opera esperta e qualificata per l’esecuzione delle delicate operazioni di smerigliatura;

-- Supporto di strumentazioni tecniche per il rilievo tonale.

Le scelte adottate negli interventi di rettifica tonale entreranno a far parte del percorso storico del complesso campanario, testimoniando la cultura di chi le ha volute e realizzate.

Cattedrale di Autun (Francia) Scultura su un capitello romanico del secolo XII, una delle prime raffigurazioni di esecuzioni musicali con l’impiego di piccole campane

FREQUENZA CONVENZIONALE DI RIFERIMENTO

La storia dell’accordatura delle campane è legata anche alla frequenza musicale convenzionale di riferimento, argomento che è tuttora oggetto di discussione e confronto fra esperti di campanologia. Per frequenza convenzionale di riferimento intendiamo la frequenza della nota musicale di base LA3 (a1) che normalmente quantifichiamo in 435 Hz o 440 Hz.

Fino al secolo XVIII la determinazione del suono di base era assai problematica. Il diapason o corista, apparecchio acustico vibrante a nota fissa, fu inventato nel 1711 dal maestro inglese John Shore e perfezionato a Parigi intorno alla metà del secolo XIX, e serviva ad uniformare l’accordatura degli strumenti musicali o a dare l’intonazione alle voci. I motivi che portarono alla scelta di utilizzare il LA3 (a1) come nota di base non sono noti. Fino al secolo XIX il diapason variava da paese a paese, e in genere quello usato per l’accordatura dell’organo e della musica vocale da chiesa differiva da quello per la musica strumentale. In Italia, nel secolo XVIII, esistevano il diapason Lombardo (il più alto), il diapason Romano (il più basso) ed il diapason Veneziano (intermedio tra i due); spesso un singolo teatro adottava il suo diapason particolare.
Nella seconda metà del secolo XIX si sentì l’esigenza di individuare un suono campione con una frequenza uguale per tutti i paesi del mondo, e allo scopo furono tenuti vari congressi internazionali. Nel 1880 a Milano fu fissato un diapason internazionale di 432 Hz, portato a 435 Hz da un congresso di Vienna nel 1885. In seguito la frequenza andò gradualmente crescendo, finchè nel 1939 in un congresso a Londra fu fissato un nuovo diapason di 440 Hz alla temperatura di 20° C, pari quindi ad un LA3 di 440 vibrazioni doppie per minuto secondo. Questo diapason internazionale fu confermato nel 1954 ancora a Londra durante un congresso dell’ISO, organismo che si occupa dell’unificazione tecnica e scientifica in campo internazionale. Il Convegno di Limburg del 1951, in cui vennero ufficializzate le attuali normative di valenza mitteleuropea per le campane moderne di buona qualità stabilì il riferimento musicale convenzionale con il Corista di Vienna del 1885 a 435 Hz, usando anche la definizione di Frequenza di Parigi, per ricordare la presenza, in un conservatorio della capitale francese, di una campana in tono LA3 di 435 Hz appositamente costruita per potervi accordare gli strumenti musicali. Le convenzioni ISO di Londra del 1954 non modificarono la consuetudine di basare l’analisi tonale delle campane sul LA3 di 435 Hz, anche perché i diapason a cursori regolabili erano già universalmente tarati su tale frequenza. Gli strumenti elettronici ed informatici di rilevazione hanno invece introdotto la possibilità di utilizzare anche per le campane la frequenza convenzionale di 440 Hz oltre a quella tradizionale di 435 Hz.

Dal punto di vista della quantificazione, la differenza di altezza tonale fra il LA3 di 435 Hz ed il LA3 di 440 Hz è minima, quantificabile in circa 3/32° di tono e pertanto al limite della percezione ad orecchio. Dal punto di vista concettuale invece, non è possibile stabilire a priori quale sia la convenzione migliore. Il LA3 di 435 Hz è supportato dalla tradizione, è preferito dai campanologi mitteleuropei ed è universalmente adottato come nota di base in prestigiose e recentissime pubblicazioni; il LA3 di 440 Hz risulta invece conforme alle norme ISO sull’accordatura degli strumenti musicali.
Volendo esprimere un’opinione personale, prediligo sicuramente il LA3 di 435 Hz, per l’abitudine all’ascolto e alla comparazione tonale, per la superiore valenza estetica, ed anche per quelle caratteristiche di univocità che ritengo giusto possano distinguere le campane da qualunque altro strumento musicale. E’ in ogni caso fondamentale, quando si presentano i risultati di un’analisi tonale, indicare la frequenza convenzionale di base adottata.

Campione di bronzo per campana ingrandito 200 volte: le zone chiare rappresentano i cristalli misti di tipo alfa, le zone d’ombra sono i reticoli formati dai cristalli misti di tipo alfa e di tipo delta