Acustica e Udito

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ACUSTICA
FUNZIONE UDITIVA
1
ACUSTICA
2
3
Onde di compressione longitudinali
4
Caratteristiche del suono
onda sonora : vibrazione meccanica percepibile
dal senso dell'udito (orecchio)
sensibilità orecchio umano
20 Hz < n < 2•104 Hz
infrasuoni
v=ln
ultrasuoni
varia = 344 m/s
{
vacqua = 1450 m/s
Caratteristiche
di un suono:
17.2 m < l < 1.72 cm
72.5 m < l < 7.25 cm
altezza  frequenza
timbro  composizione armonica
intensità  E/(S•t)
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Normogramma lunghezza d’onda –
frequenza per onde sonore in aria
6
Velocità, impedenza d’onda e coefficiente di riflessione
7
8
CAMPO UDITIVO E CURVE ISOFONICHE
La definizione di intensità va data opportunamente perché la
percezione della intensità varia con la frequenza del suono.
Si fissi una intensità di riferimento:
I0 = 10-12 [W]/[m2],
che è la soglia di udibilità a 1000 Hz
Il rapporto I/I0 indica un valore puramente numerico che si
potrà utilizzare per indicare un valore di intensità relativo.
Il campo di variabilità di questo rapporto
è molto grande (fino a 7-8 ordini di grandezza),
quindi si definisce una nuova unità di misura (il DECIBEL):
IL = 10 log I/I0 [dB] (Intensity Level)
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Livelli sonori: il decibel (dB)
10
Scale in dB (SPL) e pressioni sonore corrispondenti
11
Curve Isofoniche
12
Curve Isofoniche
13
14
Suoni puri ed armonici
15
Teorema di Fourier
Qualsiasi funzione periodica y(t) di periodo T
può essere scritta come:
y(t) = Sn [An sin(2pfnt + fn) + Bncos(2pfn+ fn)]
Dove f1 = 1/T and fn = nf1
-Jean Baptiste Joseph Fourier
16
Sintesi di funzioni sinusoidali semplici
17
Sintesi dell’oscillazione “dente di sega”
18
Sintesi di un’onda quadra
19
Modi di vibrazione di una lastra piana
Modo a 73 Hz
Modo a 82 Hz
Modo a 142 Hz
20
Primi quattro modi di vibrazione della membrana di un tamburo
21
Forma d’onda e spettrogramma del suono di un tamburo
22
Forme d’onda e spettri di strumenti musicali
23
Suoni complessi aperiodici
24
Apparato Uditivo Periferico
25
Orecchio esterno
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Condotto semiaperto: prime tre armoniche dispari
L = l/4
l = 4L
f = v/(4L)
L = 3l/4
l = 4L/3
f = 3v/(4L)
L = 5l/4
l = 4L/5
f = 5v/(4L)
27
Orecchio medio
28
29
Riflessione e trasmissione di un impulso a varie
interfacce
30
Catena degli ossicini
31
Orecchio interno
32
33
Riconoscimento frequenza: funzione tonotopica
34
Orecchio medio e orecchio interno
35
36
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