Candidato: Riccardo Favaretto

Relatore: M° Maurizio Massarelli

Correlatore: Dr. Gianluca Susi

Abstract (italiano)

Il timbro è una caratteristica sonora molto complessa e il suo studio coinvolge diverse discipline. Risulta difficile averne una comprensione ampia se non si considera, almeno in parte, ognuno degli ambiti che vengono coinvolti. In questa tesi viene presentata l'evoluzione storica del concetto di timbro, parallelamente ad alcune delle più influenti e cruciali ricerche in ambito percettivo. Vengono inoltre trattati i modelli fisici e i descrittori acustici più importanti citando brevemente le altre branche di ricerca coinvolte nella definizione del timbro.

L'attenzione maggiore è stata posta nei confronti della fisica e della percezione del suono. Basando la ricerca su alcuni dei più importanti aspetti del timbro, si è sviluppato un nuovo metodo di analisi con l'obiettivo di evidenziarne le caratteristiche più intime. Tale metodo prevede tre diverse fasi complementari tra loro. La prima consiste nella minuziosa analisi sonora; nella seconda avviene l'elaborazione e la scomposizione del suono originale in suoni più semplici, ognuno dei quali risintetizzato esaltando, di volta in volta, solamente una caratteristica. In questo modo è possibile evidenziare gli aspetti più significativi nella valutazione delle differenze timbriche. La terza e ultima fase vede la sintesi di timbri ibridi (Musical Timbre Design), attraverso l'unione di qualità timbriche provenienti da suoni di strumenti diversi. In questo modo è possibile trarre nuove informazioni sul timbro ed utilizzarle eventualmente anche in un'ulteriore e futura messa a punto delle fasi precedenti, in un tipico processo di retroazione. I due diversi approcci alla sintesi permettono lo studio, il confronto e la valutazione dell'importanza relativa delle caratteristiche timbriche, sia quando queste sono il più possibile isolate dalle altre, sia quando sono inserite in un contesto diverso e incompatibile, e poste nella condizione di affiancarsi in una sorta di competizione in cui l'unico giudice è la percezione.

Il metodo adottato ha portato alla sintesi di suoni molto interessanti e risulta estremamente promettente nel momento in cui si voglia estendere e approfondire questo tipo di ricerca. Le valutazioni percettive presentate non hanno valenza generale, tuttavia sono state di fondamentale importanza nel processo di indagine, in quanto hanno permesso di costituire un'ottima base di suoni, utile per sperimentazioni su ampia scala, come test percettivi e di dissimilarità. Tali test avrebbero lo scopo di individuare i processi più comuni e condivisi di percezione, riconoscimento e classificazione timbrica, parallelamente allo studio delle modalità di adattamento alla percezione di suoni totalmente nuovi e inaspettati.

Abstract (english)

Timbre is a very complex sound feature and its study involves several disciplines. It is difficult to have a wide and many-sided comprehension of it, if every involved aspect is not considered, at least partially. In this work the historical evolution of the concept of timbre is presented in addition to the most influencing and crucial research in timbre perception. Furthermore, the most important physical models and acoustic descriptors are introduced, mentioning the others branches of research involved in timbre definition.

The attention has been focused on physics and perception of sounds. Basing this research on some of most important timbral aspects, a new analysis method has been developed, with the aim to highlight the most intimate characteristics of timbre. This method consists of three different and complementary stages. The first one includes a meticulous sound analysis; the second one comprises the elaboration and the separation of the original sound into simpler ones, every of which is resynthesized with the aim to enhance, from time to time, only one timbral feature. In this way it is possible to bring out the most revealing aspects in the evaluation of tibral differences. The third and last stage foresees the synthesis of hybrid timbres (Musical Timbre Design), through the joining of timbral qualities coming from sound of different instruments. This two different synthesis approaches allow to study, compare and evaluate the relative importance of some timbral features, both when these ones are isolated from each other and when they are put in a different and incompatible context, placing them in a sort of competition in which the only judge is perception.

The developed method has led to the synthesis of very interesting sounds and it results to be extremely promising in deepening this kind of research. The perceptual valuations that are presented have no general validity, however they have been of fundamental importance in the process of development, because they allowed to constitute an excellent set of sounds, useful to wide-scale experimentations, as perceptual and dissimilarity tests. These tests would have the purpose to detect the most common and shared processes of timbral perception, identification and classification, and, at the same time, they could allow to study the adaptation of perception in presence of totally new and unexpected sounds.