di Filippo M. Leonardi
Nel 1769 l’ungherese Wolgang Von Kempelen stupì la corte di Maria Teresa d’Austria con un automa in grado di giocare a scacchi denominato “Il Turco”. Si trattava di una ingegnosa macchina che aveva l’aspetto di un uomo con baffi e turbante seduto ad un bancone di legno su cui era collocata una scacchiera. Aprendo gli sportelli anteriori del bancone si poteva osservare il meccanismo ad ingranaggi che permetteva all’automa di leggere le mosse dell’avversario e di spostare a sua volta i pezzi sulla scacchiera. In realtà si trattava di un’abile trucco. Infatti, nonostante l’interfaccia perfettamente funzionante, all’epoca non era disponibile una tecnologia di calcolo sufficientemente sviluppata da simulare l’intelligenza umana, perciò Von Kempelen si arrangiò infilando un nano sotto il bancone con una candela per illuminare l’interno. Con il solito trucco da prestigiatore, si apriva uno sportello alla volta per mostrare l’interno della macchina, mentre l’operatore, grazie alla sua ridotta statura, si spostava da uno scomparto all’altro. Durante la partita a scacchi, l’operatore leggeva la posizione dei pezzi sulla scacchiera posta sopra di lui per mezzo di magneti e dopo aver studiato la contromossa, tramite un comando meccanico, muoveva il braccio del manichino per spostare i pezzi. In seguito fu esibito in tour per il mondo e lo scrittore Edgar Allan Poe, che lo vide nel 1836, lo descrisse nell’articolo intitolato Maelzel’s Chess Player.
Sebbene l’automa di Von Kempelen fosse manovrato da un operatore umano, nulla toglie all’ingegnosità del suo inventore, già consigliere per la meccanica per la casa reale d’Austria, che qualche tempo dopo costruì una macchina parlante in grado di imitare la voce umana. Ma Von Kempelen merita di essere ricordato per essere stato fra i primi ad intuire la natura bidimensionale delle vocali, che corrisponde ad una vera e propria rivoluzione copernicana nell’ambito della fonetica. Fino ad allora le vocali erano considerate come disposte in scala lineare dalla più grave alla più acuta, cioè in base all’altezza, ma nessuno aveva ancora perfettamente elaborato il concetto di “timbro”.
Già dall’antichità era nota la teoria dell’armonia musicale. Giamblico ci racconta che Pitagora, passando davanti all’officina di un fabbro, si accorse che i suoni prodotti dai martelli battendo sull’incudine stavano fra loro in accordo armonico come le note musicali. Eseguendo delle prove, scoprì che l’altezza dei suoni dipendeva dalla massa dei martelli e non dalla forza con cui li si batteva. Successivamente eseguì esperimenti simili con piatti a percussione, flauto, siringa, arpa triangolare e con il cosiddetto “monocordo” mediante il quale furono stabiliti i rapporti aritmetici ovvero gli intervalli di frequenza che distinguevano le diverse note musicali. La filosofia pitagorica mise in relazione la scala delle sette note musicali, in ordine di crescente altezza, con le sette vocali dell’alfabeto greco e con i suoni prodotti dai sette pianeti durante la loro rivoluzione cosmica.
La concordanza tra le vocali greche e i pianeti seguiva l’ordine alfabetico, così come si deduce dalla dichiarazione dello gnostico Marco riportata da Sant’Ireneo: «Il primo cielo suona A, quello seguente E, il terzo H, il quarto che è il centro del settenario esprime la virtù della Iota, il quinto O, il sesto Y, e il settimo che sta in rapporto di quarta con il mediano, declama la lettera Omega».
Nell’analogia fra la scala musicale e la scala planetaria, secondo la tradizione pitagorica la nota più bassa deve riferirsi al pianeta Saturno, che è il pianeta più lontano. Infatti, associando ad ogni sfera planetaria una corda vibrante di lunghezza pari al raggio dell’orbita, secondo le leggi dell’acustica, la corda più lunga vibra con frequenza più bassa, vale a dire con un tono più grave. Anche secondo la tradizione alchemica, poiché Saturno designa il Piombo che è il metallo più pesante, deve corrispondere ad un tono più grave. Senonché alcuni astronomi dell’antichità ritenevano che le sfere planetarie ruotassero con velocità crescente dall’interno verso l’esterno, per cui il cielo di Saturno doveva essere il più veloce e quindi produrre un suono più acuto. C’erano dunque due diverse opinioni circa l’associazione tra la scala planetaria e la scala musicale, una con altezza del suono decrescente in senso centrifugo dalla Luna a Saturno, l’altra inversa, con altezza del suono decrescente in senso centripeto. La seconda ipotesi tuttavia contraddiceva l’acustica delle vocali poiché sebbene gli antichi non sapessero distinguere il timbro dalla tonalità, tuttavia non dubitavano che la omega avesse, in qualche modo, un suono più grave dell’alpha.
Ad aumentare la confusione contribuiva anche la contraddittoria denominazione delle note in base alla posizione delle corde nello strumento musicale. Infatti la lira greca era di forma pressoché triangolare, un po’ come l’arpa moderna, con il vertice vicino al suonatore. Perciò la corda più lontana dal suonatore era chiamata ὑπάτη cioè “la più alta”, ma essendo la più lunga, produceva il suono con frequenza più bassa. Al contrario, la corda più vicina al vertice, chiamata νεάτη cioè “la più bassa”, essendo la più corta, produceva il suono con la frequenza più alta. Ci provò a spiegarlo Nicomaco di Gerasa: «dal movimento di Saturno che è il più alto (ἀνώτατος) dei pianeti, il suono più grave (βαρύτατος) è stato chiamato “il più alto” (ὑπάτη) […] mentre da quello della Luna, che è il più basso (κατώτατος) di tutti e il più ravvicinato, [il suono più acuto] è stato chiamato “il più basso”(νεάτη)».
Per influenza della lingua greca classica dobbiamo ritenere che per diversi secoli si sia tramandata in Occidente una concezione “lineare” delle vocali, sebbene in certi ambienti esoterici circolasse anche una concezione “triangolare” per influsso delle correnti gnostiche e cabalistiche. In Europa si riscoprì la struttura triangolare del vocalismo indoeuropeo solamente nel XVIII sec. anche per influenza dello studio delle lingue semitiche come l’arabo e l’ebraico.
Nel 1765 Charles de Brosses, basandosi sulla tradizionale analogia tra le sette vocali greche e le note musicali, cercò di spiegare il funzionamento meccanico dell’organo fonatorio umano, assimilandolo ad uno strumento musicale. Tuttavia si rese conto che la distinzione delle vocali per diversa altezza non era verosimile, per cui mettendo da parte il monocordo, assimilò l’organo vocale umano a una sorta di imbuto telescopico in grado di regolare non soltanto la lunghezza ma contemporaneamente anche l’ampiezza. Tuttavia questo sistema non può essere considerato propriamente bidimensionale, dato che le due variabili non erano indipendenti.
Per avere una trattazione più approfondita delle vocali, dobbiamo attendere il 1781, anno di pubblicazione del trattato De formatione loquelae del medico e fisico tedesco Christoph F. Hellwag che rappresenta le vocali secondo uno schema triangolare con i tre vertici occupati dalle tre vocali fondamentali I A U.
Nel frattempo ingegnosi inventori avevano cominciato a sviluppare dei modelli meccanici per la riproduzione della voce umana. Nel 1791 l’ingegnere danese Kratzenstein progettò una serie di singoli risonatori, costituiti da canne coniche contrapposte, per la riproduzione delle cinque vocali A E I O U. Il risultato fu probabilmente raggiunto per via empirica. Kratzenstein infatti cercava di spiegare la differenza delle vocali sulla base della concezione meccanica delle onde sonore in analogia a quelle luminose, ma non aveva ancora chiaro il concetto di risonanza: «percepiamo i diversi colori dalle vibrazioni di diversa frequenza (ex vibrationibus diversae celeritatis) prodotti nei nervi ottici e distinguiamo la varietà delle note dalla diversa frequenza delle vibrazioni del nervo acustico. Tuttavia non è possibile spiegare allo stesso modo la differenza delle vocali mediante vibrazioni di diversa frequenza, poiché queste possono essere pronunciate a qualsiasi nota l’uomo possa emettere».
Infatti l’altezza delle note o “tono” dipende dalla frequenza di vibrazione delle corde vocali, la cosiddetta F0, mentre le vocali si distinguono per la forma dello spettro armonico, amplificato in corrispondenza delle frequenze di risonanza delle due cavità principali dell’apparato fonatorio, le formanti F1 e F2.
Non avendo ancora compreso questo concetto, Kratzenstein imputava la differenza tra le vocali a fenomeni di alterazione delle onde sonore dovuti alla propagazione attraverso l’aria. Per avere una più precisa descrizione acustica delle vocali, in termini metrici e matematici, si dovette attendere il XIX sec. allorquando Von Helmoltz sviluppò la teoria della risonanza, secondo la quale una cavità è in grado di amplificare particolari frequenze acustiche in base alla dimensione e alla forma geometrica.
In contemporanea con Kratzenstein, sempre nel 1791, Von Kempelen pubblicava un trattato sulla costruzione di una macchina parlante in grado di riprodurre le vocali e alcune consonanti, mediante una simulazione meccanica dell’apparato fonatorio molto più accurata di quella di Kratzenstein: un mantice per simulare il fiato, una scatola di legno per la trachea, una canna risonante per la vibrazione delle corde vocali, una serie di accessori per variare la configurazione dell’apparato simulando i diversi modi di articolazione. Von Kempelen stava cominciando ad intuire la natura “bidimensionale” delle vocali.
A differenza di De Brosses, Von Kempelen aveva capito, sperimentando meccanicamente la riproduzione della voce umana, che le vocali si distinguono fra loro non soltanto per “apertura della bocca” (Heffnungen des Mundes) ma anche per “apertura del canale vocale” (Heffnungen des Sungenkanals).
Questa scoperta portò poi a sviluppare modelli fisici più accurati dell’apparato fonatorio, dimostrando che le vocali sono caratterizzate da almeno due tipi di risonanza, ovvero che l’apparato fonatorio umano è un doppio risuonatore a configurazione variabile.
RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI:
– Giamblico, Vita di Pitagora, XXVI.
– Sant’Ireneo di Lione, Contra haereses, I, 14 > [PG, VII] Patrologiae Graecae, Tomus VII, Pars I, Sanctus Iraeneus episcopus Lugdunensis et martyr, Apud J. P. Migne editorem, Lutetiae Parisiorum (Parigi), 1857, p. 610.
– Nicomaco di Gerasa, Harmonicum Enchiridion, 3 > Musici scriptores graeci, Aristoteles, Euclides, Nicomachus, Bacchius, Gaudentius, Alypius et melodiarum, veterum quidquid exstat, a cura di Karl von Jan, B. G. Teubner, Lipsia, 1895, pp. 241-242.
– John Wallis, Grammatica linguae anglicanae, Oxford, 1653 > Schultzen, Hamburg, 1688.
– Ulrich Friederich Kopp, Palaeographia critica, Vol. III, pp. 304-305.
– Charles de Brosses, Traité de la formation méchanique des langues et des principes physiques de l’étymologie, Saillant, Vincent & Desaint, Paris, 1765, Tomo I, pp. 109-110.
– Christoph Friederich Hellwag, Dissertatio de formatione loquelae, Literis Fuesianis, Tubinga, 1781 > Henninger, Heilbronn, 1886, p. 41.
– Christian Gottlieb Kratzenstein, Tentamen resolvendi problema ab Academia Scientiarum Imperiali Petropolitana ad annum 1780 publicae propositum, Typis Academiae Scientiarum, Petropoli, 1781.
– Wolfgang Von Kempelen, Mechanismus Der Menschlichen Sprache Nebst Beschreibung Seiner Sprechenden Maschine, Degen, Wien, 1791, p. 194.
