COMUNICAZIONI

IL SUONO

Da un punto di vista puramente fisico, si definisce come suono ogni tipo di perturbazione meccanica di piccola ampiezza, Ogni corpo elastico capace di entrare in vibrazione può generare un suono che si propaga come un’onda in un mezzo elastico, per esempio l’aria. Si diffonde nei solidi, nei liquidi, nell'aria ma non nel vuoto.
Se ad esempio si stimola un diapason, si creano nell'ambiente circostante delle onde di compressione e rarefazione che costituiscono le componenti di un suono elementare. Il suono più elementare, detto tono puro, è costituito da un alternarsi ciclico di pressioni e depressioni dell'aria .
tale tipo di suono è inesistente in natura, mentre può essere generato dai diapason, Nel mondo che ci circonda qualsiasi vibrazione acustica è costituita da suoni complessi, ossia dalla sovrapposizione di un suono puro ad un certo numero di altri suoni semplici .


Il suono si propaga nell'aria per mezzo di onde intervallate, una di compressione e una di rarefazione. Un'onda sonora è dunque formata da una semionda compressa e da una semionda rarefatta. In un mezzo omogeneo l'onda acustica si propaga con velocità uguale in ogni direzione (onda sferica).
Mediante analisi matematica (analisi di Fourier), qualsiasi suono complesso può essere scomposto in un numero finito o infinito di suoni puri (onde sinusoidali).
Di ampia utilizzazione pratica è la rappresentazione grafica attraverso uno spettro delle diverse frequenze che compongono l'evento sonoro.

Ogni suono presenta delle proprietà che lo caratterizzano e permettono di distinguere un effetto acustico dall'altro. Ciascun suono è definito da:

altezza (frequenza)
intensità (potenza o pressione sonora)
timbro (qualità)

ALTEZZA

Il numero delle vibrazioni compiute nell'unità temporale definisce la frequenza dell'onda sonora, che si misura in Hertz (Hz).
La gamma delle frequenze udite dall'orecchio umano va da un minimo di circa 16 - 20 Hz ad un massimo di circa 20.000 Hz, con un'approssimazione che varia da persona a persona. Il punto percettivo ottimale si situa nell'intervallo che va dai 40 ai 5000 Hz, focalizzandosi attorno ai 1000 Hz. Frequenze inferiori ai 16 Hz vengono definite infrasuoni.
frequenze superiori ai 20.000 Hz vengono definite ultrasuoni.
Esistono però anche frequenze inferiori o superiori allo spettro udibile:


INTENSITA'

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L'intensità corrisponde all'ampiezza del moto oscillatorio.

L'intensità fisica effettiva dei suoni si misura in Decibel (Db).
La potenza invece, ovvero ciò che normalmente chiamiamo il "volume" di un suono, viene espressa in Watt e si definisce come l'energia che attraversa in un secondo la superficie di 1 centimetro quadrato.

La percezione all'orecchio dell'intensità sonora, pur dipendendo dalla potenza del suono, non è proporzionale ad essa in maniera lineare; in altre parole, a variazioni di intensità sonora di grossa entità corrispondono variazioni ristrette nella sensazione di forza che un suono ci dà.

TIMBRO

Se due strumenti musicali diversi, poniamo un flauto e un violino, emettono due suoni con la medesima intensità e la medesima frequenza, noi siamo in grado lo stesso di distinguere qualitativamente le due diverse "voci" degli strumenti.
Ciò che varia è la terza proprietà dei suoni, cioè il timbro che dipende dal numero e dalla qualità delle frequenze che accompagnano la nota fondamentale del suono e che riguarda il modo di vibrare dei corpi elastici che generano l'onda. Ciò che varia nella timbrica è, in sostanza, la forma dell'onda che viene prodotta.

la linea orizzontale rappresenta il trascorrere del tempo, perché ogni processo sonoro ha sempre una sua durata nel tempo.
Sulla linea temporale, a segmento uguale corrisponde un uguale intervallo di tempo.
L'evento sonoro vero e proprio viene illustrato da una linea curva che si porta, alternativamente, al di sopra e al di sotto della linea temporale; le convessità superiori rappresentano la semionda di compressione, le concavità inferiori invece corrispondono alle semionde di rarefazione, così che un'onda intera è compresa nello spazio che va da cresta a cresta o da valle a valle.
Nell'esempio 1 è illustrato un tipo di onda perfettamente sinusoidale (suono puro), ma la maggior parte dei suoni non ha uno schema così regolare, bensì una vaga approssimazione ad esso

l'intensità risulta proporzionale alla distanza massima di ogni convessità o concavità (semionda) dall'asse del tempo; l'altezza è espressa invece dalla quantità di onde complete contenute in un segmento orizzontale del valore di 1 secondo. Il timbro, o tempra, è rappresentato dalla forma dell'onda.

L'orecchio umano è sensibile a suoni che hanno una frequenza compresa tra circa 20 Hz e I6.000 Hz. Suoni con frequenze inferiori a 20 Hz (infrasuoni) e con frequenza superiore a I6.000 (ultrasuoni), pur non essendo rilevabili dall'orecchio umano, possono provocare sensazioni fisiologiche attraverso altri organi.
L'orecchio umano presenta inoltre una diversa sensibilità alle diverse frequenze: due suoni di uguale pressione sonora, ma di diversa composizione in frequenza, possono provocare una diversa sensazione uditiva.
A parità di pressione sonora, la massima sensazione uditiva si ha per suoni con una frequenza di circa 4.000 Hz, che risultano quindi più fastidiosi.
Lo strumento base per la misura oggettiva del suono è il fonometro.
Poiché il campo di percezione dell'udito umano è molto esteso e l'orecchio umano non valuta il suono in modo direttamente proporzionale alla pressione sonora, si è introdotta una scala logaritmica per la misura di un segnale acustico, e il risultato di tale elaborazione viene espresso in decibel (dB).
Il decibel è definito come 10 volte il logaritmo in base 10 del rapporto tra due quantità.