Come funziona un carillon: dalla manovella alla melodia

Un carillon suona senza elettricità perché l’energia gliela dai tu. Girando la manovella o la chiavetta carichi la molla, un nastro d’acciaio arrotolato. La molla vuole distendersi e, tramite ingranaggi, fa girare lentamente il cilindro, in cui sono piantati minuscoli spilli. Davanti al cilindro c’è il pettine: una piastrina d’acciaio con una fila di denti sottili. Lo spillo solleva un dente e lo lascia andare, il dente comincia a vibrare e suona una nota.

La melodia, quindi, è scritta negli spilli. La posizione di uno spillo lungo il cilindro decide quale dente suona, e la posizione sulla circonferenza decide quando suona. L’altezza di ogni nota dipende dalla lunghezza e dalla massa del dente, non dalla velocità di rotazione. Girare più veloce o più piano quindi non cambia le note, al massimo il tempo.

Che cosa succede tra il giro di manovella e la prima nota

Tra il giro di manovella e la prima nota l’energia attraversa diverse parti. Le trovi tutte sia in un vecchio carillon sia nel meccanismo di un kit, solo in un’altra misura.

1. Molla. La manovella o la chiavetta la carica tramite un nottolino. Il nottolino è un dentino che lascia passare il movimento in una sola direzione: per questo mentre carichi senti un ticchettio e la molla non si srotola da sola.
2. Trasmissione. La molla non fa girare il cilindro direttamente. Tra la molla e il cilindro ci sono ingranaggi che ripartiscono il movimento in modo che il cilindro giri lentamente e una melodia duri decine di secondi.
3. Cilindro con spilli. Girando, gli spilli incontrano uno dopo l’altro i denti del pettine. Lo spillo solleva un dente, il dente scivola via e torna indietro di scatto.
4. Pettine. Ogni dente è come un piccolo diapason: una volta lasciato andare vibra alla propria velocità, e questo lo senti come una nota. La vibrazione passa dal pettine alla base e alla scatola, che amplificano il suono.
5. Regolatore. È una piccola ventola a due pale che, tramite la trasmissione, gira molto più velocemente del cilindro. Più gira veloce, più l’aria la frena, e così mantiene il tempo della melodia.

Senza regolatore la molla carica si distenderebbe tutta in una volta. Il cilindro si metterebbe a girare veloce, gli spilli colpirebbero i denti invece di pizzicarli delicatamente e la melodia si confonderebbe in un breve suono metallico. Per questo il carillon si ferma anche quando si ferma la ventola: tutta la trasmissione è collegata e nulla si muove da solo.

Che cosa decide quale melodia suona

Sulla melodia decidono due cose: gli spilli sul cilindro e l’accordatura del pettine. Il cilindro è un po’ come uno spartito arrotolato in cerchio. Lungo il cilindro c’è l’altezza della nota, perché ogni posizione sta di fronte a un dente. Sulla circonferenza c’è il tempo: spilli vicini significano note rapide, uno spazio più grande una pausa più lunga. Un giro del cilindro di solito suona tutta la melodia, poi si ricomincia.

Il pettine decide quali note possono suonare. I denti lunghi vibrano più lentamente e suonano gravi, quelli corti vibrano più in fretta e suonano acuti. Per le note più gravi un dente dovrebbe essere troppo lungo, perciò sotto la sua estremità si fissa un piccolo peso di piombo che rallenta la vibrazione. Il numero di denti è anche il numero di note che il carillon può suonare: un piccolo meccanismo con 18 denti suona una melodia semplice senza accordi, i meccanismi più grandi con più denti riescono anche ad accompagnare.

Il pettine non segnò l’inizio della musica meccanica. Cilindri con spilli azionavano meccanismi musicali con campanelli già da secoli. Nel 1796 l’orologiaio ginevrino Antoine Favre-Salomon sostituì la fila di campanelli con un pettine d’acciaio, e così la musica entrò in una piccola scatola. Alla fine del XIX secolo arrivarono i carillon con dischi metallici intercambiabili, così uno stesso carillon poteva suonare molte melodie. Più tardi li soppiantò il grammofono, che non scrive la musica negli spilli ma in un solco; come l’ago lo legge lo spiega l’articolo Giradischi: come l’ago trasforma i solchi in musica.

Perché la melodia suona diversa quando giri più piano o più veloce

L’altezza delle note non cambia né girando più piano né girando più veloce. Ogni dente vibra sempre alla stessa velocità, data dalla sua lunghezza e massa. Cambia solo quanto in fretta le note si susseguono, cioè il tempo. La melodia allora suona strascicata o affrettata, anche se suona sempre le stesse note. Che cosa succede esattamente dipende da come la manovella è collegata al meccanismo:

• La manovella carica la molla. Girando più veloce carichi solo prima la molla. Il tempo lo mantiene poi il regolatore, quindi la melodia suona uguale a prescindere da quanto in fretta hai girato.
• La manovella fa girare il cilindro direttamente, senza molla né regolatore. Allora il tempo lo decide la tua mano: girare piano allunga la melodia, girare veloce la accelera.
• La molla si scarica. Una molla completamente carica spinge più forte, mentre si distende più debolmente. Il regolatore riduce questa differenza, ma verso la fine della carica la melodia può suonare un po’ più lenta che all’inizio.

A un tempo molto lento noterai ancora una cosa. Dopo essere stato pizzicato, il suono di un dente si spegne poco a poco. Quando lo spillo successivo arriva tardi, la nota precedente si è già spenta e la melodia sembra spezzata. Quando un carillon a molla suona all’improvviso più lento del dovuto, la causa è più spesso l’attrito nella trasmissione che una molla debole.

Che cosa osservare sul modello: cilindro, pettine e trasmissione

Un modello di carillon in legno di solito ha il meccanismo musicale come parte separata già pronta, che inserisci nel modello seguendo le istruzioni. Le parti in legno attorno trasmettono il movimento a figurine o ad altri elementi mobili. Quali parti del meccanismo vedi e che cosa si muove mentre suona varia da modello a modello, quindi a ogni passaggio segui le istruzioni del tuo modello. Sul modello finito osserva questi punti:

• Chiavetta o manovella. Girala lentamente e osserva la resistenza. Se la resistenza aumenta e quando lasci senti scattare il nottolino, stai caricando una molla e il tempo lo decide il regolatore. Se il meccanismo suona solo mentre giri, il tempo lo controlli tu.
• Cilindro e pettine. Se il meccanismo è visibile, guarda di lato il punto in cui gli spilli incontrano i denti. Per le note gravi si sollevano i denti lunghi a un’estremità del pettine, per quelle acute i denti corti all’altra.
• Regolatore. Cerca un piccolo rotore o una ventola che, mentre suona, gira più veloce di tutto. Non fermarlo con il dito né con un attrezzo: con lui si ferma l’intero meccanismo, e le pale sono sottili.
• Trasmissione verso le figurine. Segui gli ingranaggi che, dallo stesso movimento, fanno girare una figurina o un’altra parte mobile. Se la melodia suona ma la figurina sta ferma, una ruota non è in presa. Controlla nelle istruzioni quali ruote devono ingranare prima di spingere con forza.

Se il meccanismo si inceppa o si ferma lentamente mentre suona, non cercare il difetto prima di tutto nel meccanismo musicale. Il più delle volte sono le ruote o gli assi di legno attorno a sfregare. Come trovare un punto del genere lo spiega l’articolo Meccanismo che si inceppa: come trovare l’attrito e ridurlo.

Modelli con meccanismo musicale da montare

Domande frequenti