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Libro di acustica

Il suono

Il Campo di studio dell'acustica

Campo di studio dell'acustica é il suono (le sorgenti sonore, il mezzo di propagazione e l'apparato ricevitore l'orecchio). La vastità della materia ha reso necessaria la suddivisione dell'acustica in varie specializzazioni dipendenti dal suo pratico utilizzo; tra le principali si ricorda l'acustica fisica, l'acustica ambientale ed architettonica, l'idroacustica, l'elettroacustica, l'acustica musicale, la psicoacustica e la fisioacustica.
In particolare le ultime due riguardano principalmente il nostro organo uditivo.
Le oscillazioni di un corpo elastico trasmesse attraverso un mezzo (solido, liquido o gassoso), sono tradotte, se di sufficiente intensità e se rientrano in un certo intervallo, dal nostro orecchio come sensazioni acustiche dette suono. Il suono non si propaga in regioni dello spazio che siano prive di materia. Queste oscillazioni prendono il nome di onde meccaniche capaci di trasportare energia senza massa. Esistono, tuttavia, oltre alle vibrazioni meccaniche anche onde elettromagnetiche, di altra natura fisica ma ugualmente importanti per l'uomo come la luce, rivelata dagli occhi come colore, le radiazioni infrarosse avvertite dalla pelle, i raggi X, i raggi gamma, le onde radar e radio.


IL SUONO

Il suono prende il via dagli stimoli sensoriali che nel nostro caso sono gli stimoli acustici che arrivano al nostro orecchio grazie alla variazione della pressione dell'aria prodotta da una sorgente sonora. Tali variazioni si trasformazioni in impulsi nervosi ed infine producono specifiche percezioni che derivano dalla elaborazioni delle sensazioni.
I suoni pertanto sono elaborazioni percettive di impulsi nervosi. Altre elaborazioni percettive legate ai nostri sensi sono le immagini, i colori, i sapori, i profumi, la comprensione delle forme grazie al tatto.
L'effetto più immediato delle elaborazioni percettive risulta essere la comprensione della causa (o delle cause) che ha o hanno prodotto lo stimolo in termini sia di sorgente fisica e sia di azione o evento meccanico o gesto sonoro che ha (o hanno) determinato l'evento sonoro. Esempi sono la corda del violino e lo sfregamento dell'archetto, la membrana del tamburo e la percussione con la mano.
La percezione uditiva è binaurale in quanto presente una differenza percettiva fra i due orecchi (detta stereofonia) che permette la localizzazione della fonte e può associarsi per una più immediata cognizione della percezione alla rappresentazione visiva. Per esempio la lettura labiale può aiutare ad una migliore comprensione del testo, quando parlato dal nostro interlocutore.
Varie perturbazioni della pressione atmosferica, che possono avere una o più cause e una o più localizzazione diverse, impattano sulla membrana del timpano per dare luogo ad una perturbazione complessiva che attraverso la percezione uditiva viene in seguito elaborata al fine di separare e ricostruire in modo distinto il mondo sonoro che ci circonda.
Numerosi sono gli studi che hanno analizzato come avviene l'organizzazione percettiva del suono. Tra questi citiamo le indagine del McGill Auditory Research Laboratory, nel cui sito web è possibile scaricare un CD audio in formato mp3, con numerosi esempi ed esperienze di ascolto. Ecco di seguito il link:
http://webpages.mcgill.ca/staff/Group2/abregm1/web/downloadsdl.htm


LA SORGENTE SONORA

La sorgente sonora deve essere in grado, attraverso un eccitatore, di trasmettere energia all'aria o ad un altro mezzo elastico sotto forma di rapide perturbazioni ondulatorie. Le sorgenti più comuni sono:

  1. corpi solidi oscillanti come una corda di acciaio (o di un altro corpo elastico) tesa tra due punti fissi, messa in vibrazione tramite percussione, sfregamento o pizzicato (es. pianoforte, violino o clavicembalo), oppure come la membrana percossa di un tamburo, o ancora come la membrana di un altoparlante messa in vibrazione da impulsi elettrici alternati;
  2. colonne di aria fatte vibrare da diversi eccitatori (strumenti a fiato ed organo);
  3. la voce umana che é la combinazione dei due meccanismi sopracitati;
  4. corpi solidi in movimento rapido (eliche, fruste);
  5. fuoriuscite violente di gas o liquidi e urti violenti di pressione (fischi e sibili di razzi, detonazioni, rombi, tuoni, boati ecc.)

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