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Sirena doppia di Dove ed Helmholtz

R. König, Parigi; 1873 ca.; 24x45x44 cm; ottone, legno, acciaio

Si compone di due sirene Cagnard a più suoni simultanei (sirena polifona di Dove). I due dischi sono fissati allo stesso asse di rotazione, al centro del quale è ricavata una vite senza fine necessaria ad azionare un contagiri (non rappresentato nelle immagini). Ogni sirena porta quattro serie di fori che si possono far suonare a piacimento insieme o separatamente. Sulla sommità della sirena esiste un meccanismo di sfasamento dei suoni con una piccola manovella, collegata ad un indice che insiste su una circonferenza graduata, con il quale si può far girare il serbatoio di distribuzione dell'aria sul proprio asse, nello stesso senso del disco o in senso opposto. Si può far entrare l'aria o contemporaneamente nei due serbatoi o in uno solo, tramite due imboccature montate sullo stesso asse della sirena. Per rinforzare i suoni tramite risonanza, Helmholtz pose delle scatole metalliche, composte da due metà indipendenti, a coprire i dischi.

dettaglio: rotazione del serbatoio

 

Questo apparato si prestava assai bene all'analisi dei fenomeni d'interferenza: le quattro serie di 8, 10, 12, 18 fori praticati nel disco inferiore e di 9, 12, 15, 16 fori nel disco superiore garantivano una grande quantità di suoni semplici, di armoniche e di loro combinazioni; inoltre, per la particolare scelta del numero dei fori, era possibile verificare come l'intervallo musicale fra le note dipenda dal rapporto fra le loro frequenze e non dal loro valore assoluto. Con questo apparato si possono produrre i seguenti intervalli (rigorosamente giusti, o alterati a volontà e con una differenza di fase qualunque): l'unisono, l'ottava, la quinta, la quarta, la terza maggiore, la terza minore, la seconda o tono intero, e il semitono.

Per comprendere l'utilità del meccanismo di sfasamento, i suoni fondamentali ottenuti dalle due sirene si sfasano, ad esempio, di mezzo periodo, distruggendosi, aprendo la valvola indicata col numero 12 in ciascuna cassa e ruotando la manovella di 45°, facendo così avanzare la cassa superiore di 1/24 di giro pari alla metà della distanza fra due fori. Contemporaneamente, le armoniche superiori pari esistenti in quella ottava alla quale appartiene il suono differiranno di un periodo, rinforzandosi, mentre le armoniche dispari si distruggeranno. Girando la manovella di altri 45°, otterremo uno sfasamento di un periodo. Così, in un giro completo della manovella vi saranno quattro posizioni nelle quali il suono sarà rinforzato in tutte le sue componenti, e quattro altre intermedie nelle quali il suono fondamentale (come le sue armoniche in quell'ottava), sparirà, alzandosi di una ottava.

Lo strumento posseduto dal Museo è in ottime condizioni, funzionante, anche se privo del contagiri e delle scatole di risonanza.

(Daniele Rebuzzi)

 

Scatole metalliche che coprono i dischidettaglio: distanza tra due fori