Christopher Kent Mineman - Didattica in rete

I parametri fondamentali del suono sono tre:

• FREQUENZA : NUMERO DI CICLI AL SECONDO
• AMPIEZZA
• TIMBRO : CARATTERISTICA DEL SUONO EMESSO

ciascun parametro (che è una grandezza fisica, misurabile) trova corrispondenza in una sensazione soggettiva:

PARAMETRO	SENSAZIONE
FREQUENZA	ALTEZZA
...	(acuto/grave)
AMPIEZZA	VOLUME
...	(forte/piano)
TIMBRO	COLORE
...	(chiaro/scuro)

Vi sono onde della stessa frequenza e ampiezza, ma di diversa forma d'onda:

• TRIANGOLARE
• TRIANGOLARE A DENTE DI SEGA
• TRIANGOLARE A DENTE DI SEGA QUADRA

L'orecchio umano è sensibile a una vasta gamma di dinamiche sonore, cioè di ampiezze:

dal piò debole suono percepibile (la SOGLIA INFERIORE DI UDIBILITÀ), a suoni di potenza tale da provocare danni permanenti all'orecchio, o addirittura lo sfondamento dei timpani, la SOGLIA DEL DOLORE.

Si è visto che il suono è un effetto della variazione periodica della pressione dell'aria.

Questa variazione implica una potenza (ossia energia per unità di tempo) che ha effetto su una certa superficie (per esempio quella della membrana del timpano), e può perciò venire misurata, ad esempio in WATT/CM².

Sensibiltà dell'orecchio umano:

• minima: 0.00000000000001 W/CM² =10^-14 W/CM²(soglia inferiore di udibilità)
• massima: 1 W/CM² (soglia del dolore)

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Per comodità si usa l'esponente, che opportunamente manipolato diviene l'unità di misura dell'ampiezza e si chiama DECIBEL ed è pari a 20 * (LOG AMP)/(LOG AMP₀)

(in cui AMP₀ è l'ampiezza (o potenza) scelta come riferimento suono più debole percepibile)

L'orecchio è sensibile ai rapporti di potenza acustica (Ampiezza) piuttosto che alle loro differenze.

Questo significa che, stabilita la più piccola differenza di ampiezza percepibile (che è pari a circa 1 db), per passare al gradino successivo si dovrà aumentare la potenza di una quantità maggiore della precedente.

Un esempio servirà a chiarire questo concetto.

POTENZA INTENSITÀ

• tra 0.001 W/CM² ossia 80 DB- - - - - e- - - -0.01 W/CM² ossia 100 DB vi è una DIFF.= 0.009 ma il rapporto tra le potenze vale 1/10
• - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
• tra 0.01 W/CM² ossia 100 DB- - - - - e- - - -0.1 W/CM² ossia 120 DB vi è una DIFF.= 0.09 ma il rapporto tra le potenze vale sempre 1/10
• (DIFF.=0.09. RAPPORTO=1/10
• - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
• tra 0.1 W/CM² ossia120 DB- - - - - e- - - - 1 W/CM² ossia 140 DB vi è una DIFF.= 0.9 ma il rapporto tra le potenze vale 1/10

Come si vede, ciò che determina una uguale differenza di intensità o di dinamica non è un'uguale alla differenza tra le potenze, ma è uguale al loro rapporto.

Esempi di intensità in decibel (a 1 m.)