il suono 1 - Liceo XXV Aprile

IL SUONO
Ogni giorno nella nostra vita abbiamo a che fare con migliaia di suoni
diversi,alcunigradevoli,come una melodia o un pezzo musicale,altri un po' meno,basti
pensare al rumore del traffico in una grande città nell'ora di punta. In qualsiasi modo
quindi abbiamo costantemente a che fare con il suono. Eppure nonostante tutto
questo,l'uomo non riesce a percepire tutti i suoni,perché alcuni di questi hanno delle
caratteristiche non compatibili con l'orecchio umano,in grado di percepire solo le onde
sonore tra le 16 e le 20000 oscillazioni al secondo. Gli ultrasuoni e gli infrasuoni sono
due ottimi esempi di questo fenomeno poiché né gli uni(di frequenza superiore alle
20000 oscillazioni al secondo) né gli altri(di frequenza inferiore alle 16 oscillazioni al
secondo) possono essere percepiti dal nostro orecchio. D'altro canto alcuni tipi di
queste onde vengono utilizzate da molti animali come i pipistrelli che,vivendo
nell'oscurità,se ne servono per orientarsi attraverso l'ecolocazione o per i cetacei che
fanno un grande uso degli infrasuoni. Queste onde sono anche molto utilizzate nei
sottomarini e nelle varie applicazioni del concetto di sonar. Ilsuono è la sensazione
data dalla vibrazione di un corpo in oscillazione. Tale vibrazione deve servirsi di un
mezzo per propagarsi e raggiungere il nostro orecchio,responsabile dell'udito.
Pertanto il suono può essere definito come un'onda meccanica o longitudinale.
Caratteristiche del suono
L'altezza. L'altezza del suono è la caratteristica che ci permette di distinguere le
varie differenze tra un suono acuto ed uno grave. Essa dipende principalmente dalla
frequenza e dall'intensità. Infatti man mano che la frequenza aumenta il suono
diventa sempre più acuto;al contrario col diminuire della frequenza percepiamo un
suono più grave. Questa proprietà è molto importante anche nell'ambito
musicale,infatti per calcolare l'altezza dei suoni viene utilizzato il cosiddetto LA4
(ottava centrale del pianoforte,chiamato anche “diapason”o “corista”).
L'intensità
L'intensità acustica è la grandezza fisica che esprime il rapporto tra la potenza di
un'onda sonora e l'area della superficie che da essa viene attraversata. Nel sistema
internazionale l'intensità acustica si misura in Watt su m² ed è espressa dalla formula
I=P/S,dove P rappresenta la potenza e S rappresenta la superficie. L'intensità
acustica è legata in modo indiretto all'intensità musicale,la qualità che distingue i
suoni in due categorie: suoni deboli e suoni forti. Il volume si definisce infatti come la
grandezza che misura la percezione dell'intensità musicale. L'orecchio umano è in
grado di percepire intensità acustiche che variano in un intervallo molto ampio
formato da 12 ordini di grandezza: si definisce soglia di udibilità il valore I = 1012
W/m2 al di sotto del quale non è più possibile percepire alcun rumore, mentre si
chiama soglia del dolore il valore I = 1 W/m2 al di sopra del quale si inizia a provare
dolore fisico. Poiché l'escursione delle intensità acustiche dei suoni udibili è molto
ampia,per convenzione viene usata una scala logaritmica definita “livello sonoro” e
misurata in decibel.
Il timbro
Il timbro è la caratteristica che distingue un suono da un altro a frequenza
costante,proprio per questo motivo è definito anche con il nome di “colore del suono”.
Il timbro è determinato dallo spettro armonico(l'insieme delle differenti distribuzioni
di energia delle armoniche) e dal profilo dinamico(attacco,decadimento,sostegno e
rilascio). Le armoniche di un suono musicale vengono chiamate note,le quali sono delle
addizioni della frequenza originaria ma di variabile intensità.
La propagazione e la velocità del suono in funzione del mezzo e della temperatura
La velocità del suono è la velocità con cui un suono si propaga in un ambiente chiamato
mezzo. Essa,non essendo un'onda elettromagnetica come la luce,ma essendo un'onda
meccanica,ha quindi un valore variabile in base al mezzo di propagazione ed alla
temperatura. La velocità del suono varia anche in base allo stato fisico del
mezzo,infatti abbiamo una certa velocità nei solidi e un'altra nei fluidi. Per
esempio,nell'aria alla temperatura di 0°C la velocità del suono equivale a 331,45 m/s,
mentre alla temperatura di 20°C la velocità diventa pari a 343,8 m/s. La velocità del
suono cambia anche al variare del materiale di cui è composto il mezzo poiché variando
il mezzo varia anche la velocità di propagazione infatti in acqua il suono ha una velocità
ben maggiore che nell'aria,ben 1484 m/s,velocità importante ma che però non a niente
a che vedere con il ghiaccio (3200 m/s),la sabbia (5200 m/s) o il granito(6200 m/s).