Percezione della frequenza: l’ altezza (pitch)
L’orecchio umano medio percepisce un range di frequenze che va da circa 20 a 20 000 Hz, la frequenza è quel valore fisico che definisce l’altezza ( pitch ) di un suono.
La sensazione di altezza nella percezione dell’orecchio umano è una grandezza esponenziale. Prendiamo come esempio un LA a 440 Hz : il LA successivo è a 880 Hz (LA4). Ci si potrebbe aspettare che il LA5 sia di 1320 Hz (880 + 440 Hz), in realtà il LA5 equivale a 1760 Hz. Tra il LA4 e il LA5 c’è una differenza di ottava che è definita come il raddoppio di frequenza , ed è per questo che LA5 = 1760 Hz (880 Hz * 2 ).
Da questo si deduce che la percezione di altezza non dipende dalla differenza di frequenza , bensì dal rapporto di frequenza.
LA0 55 Hz ; LA1 110 Hz ; LA2 220Hz ; LA3 440 Hz ; LA4 880 Hz ; LA5 1760 Hz ; ecc... .
Livello sonoro : i dB
Il livello sonoro viene misurato in base al campo dinamico, con questo termine si indica l’escursione che va dal più basso livello percepibile al più alto. Per l’uomo questi due estremi sono rappresentati dalla soglia dell’udibile e dalla soglia del dolore ( inteso come il livello massimo udibile senza che il sistema uditivo risenta di danni fisiologici). Il livello più basso di una frequenza a 1000 Hz udibile dall’uomo è di 1/1.000.000.000 W / m² , mentre il più forte è di 1 W / m² ( soglia del dolore). Quindi in termini di intensità di livello sonoro il campo dinamico umano varia da 1 a un milione di milioni, una scala di misura con così tanti valori risulta alquanto scomoda pertanto è opportuno inserirla in una scala logaritmica in base 10 in cui ogni volta che l’intensità sonora è moltiplicata per 10 si ha una sensazione di raddoppiodel livello. Si ottiene così una scala di 12 livelli: il bell:
che vale
dove I è l’intensità sonora che si vuol misurare.
Poichè con il bell ogni gradino equivale al raddioppio del livello sonoro è necessario utilizzare un’unità di misura più fine che si ottiene suddividendo ogni bel in 10 parti: il deciBel.
Con l’introduzione del deciBel abbiamo a disposizione una scala di 120 valori per misurare il livello sonoro, quindi il nostro campo dinamico va da 0 a 120 dB.
Osservazioni:
- La sensazione di dolore all’apparato uditivo è legato al tempo di esposizione, si può subire un danno fisiologico a diversi livelli sonori: 80 dB per 10 ore ; 100dB per 2 ore.
- Il campo dinamico dell’uomo in realtà è un campo mobile, infatti il più basso livello percepibile dipende dalla situazione in cui ci si trova: in un bosco isolato riusciremmo ad ascoltare il fruscio delle foglie senza alcuno sforzo, cosa che risulta impossibile se ci troviamo in mezzo al traffico in cui il livello sonoro più basso percepibile è il rumore del motore della macchina.
- In elettroacustica il campo dinamico va dal rumore di fondo alla distorsione (livello al quale l’apparecchio inizia ad alterare e distorcere il suono).
- In natura il campo dinamico va dal rumore di fondo fino e non ha limite ( pensa all’esplosione di un vulcano...).
Le Curve Isofoniche ( Curve di Fletcher)
La percezione uditiva dell’uomo non è lineare nè in frequenza ( è esponenziale) , nè in intensità ( è logaritmica).
Un’altro aspetto che complica le cose è il fatto che la percettibilità dell’orecchio non è la stessa per ogni frequenza : la stessa percezione del livello sonoro si può ottenere a basse ed alte frequenze solo se tale livello viene aumentato o diminuito.
Le curve isofoniche sono così chiamate perchè utilizzano il phon che misura l’ugual sensazione percepita e descrivono il comportamento dell’orecchio nella percezione del livello sonoro a diverse frequenze. Nella tabella sottostante la frequenza di riferimento è di 1000 Hz :
quindi per esempio per ricevere la stessa sensazione di quella ottenuta per i 1000 Hz a 40 dB , una frequenza di 50 Hz deve essere aumentata a circa 70 dB.
Osservazioni:
- a bassi livelli sonori l’area delle frequenze più sensibile è quella dei medio-alti (3500 Hz è la frequenza alla quale siamo più sensibili perchè un tubicino del notro orecchio risuona a questa freq.) , mentre siamo poco sensibile alle basse e alte frequenze.
- man mano che si aumenta il livello sonoro le curve si appiattiscono, a 100 dB abbiamo un ascolto quasi lineare.
L’orecchio umano medio percepisce un range di frequenze che va da circa 20 a 20 000 Hz, la frequenza è quel valore fisico che definisce l’altezza ( pitch ) di un suono.
La sensazione di altezza nella percezione dell’orecchio umano è una grandezza esponenziale. Prendiamo come esempio un LA a 440 Hz : il LA successivo è a 880 Hz (LA4). Ci si potrebbe aspettare che il LA5 sia di 1320 Hz (880 + 440 Hz), in realtà il LA5 equivale a 1760 Hz. Tra il LA4 e il LA5 c’è una differenza di ottava che è definita come il raddoppio di frequenza , ed è per questo che LA5 = 1760 Hz (880 Hz * 2 ).
Da questo si deduce che la percezione di altezza non dipende dalla differenza di frequenza , bensì dal rapporto di frequenza.
LA0 55 Hz ; LA1 110 Hz ; LA2 220Hz ; LA3 440 Hz ; LA4 880 Hz ; LA5 1760 Hz ; ecc... .
Livello sonoro : i dB
Il livello sonoro viene misurato in base al campo dinamico, con questo termine si indica l’escursione che va dal più basso livello percepibile al più alto. Per l’uomo questi due estremi sono rappresentati dalla soglia dell’udibile e dalla soglia del dolore ( inteso come il livello massimo udibile senza che il sistema uditivo risenta di danni fisiologici). Il livello più basso di una frequenza a 1000 Hz udibile dall’uomo è di 1/1.000.000.000 W / m² , mentre il più forte è di 1 W / m² ( soglia del dolore). Quindi in termini di intensità di livello sonoro il campo dinamico umano varia da 1 a un milione di milioni, una scala di misura con così tanti valori risulta alquanto scomoda pertanto è opportuno inserirla in una scala logaritmica in base 10 in cui ogni volta che l’intensità sonora è moltiplicata per 10 si ha una sensazione di raddoppiodel livello. Si ottiene così una scala di 12 livelli: il bell:
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Stereophonic Sound Recording ( C. Hugonnet , P. Walder)
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che vale
dove I è l’intensità sonora che si vuol misurare.
Poichè con il bell ogni gradino equivale al raddioppio del livello sonoro è necessario utilizzare un’unità di misura più fine che si ottiene suddividendo ogni bel in 10 parti: il deciBel.
Con l’introduzione del deciBel abbiamo a disposizione una scala di 120 valori per misurare il livello sonoro, quindi il nostro campo dinamico va da 0 a 120 dB.
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Stereophonic Sound Recording ( C. Hugonnet , P. Walder)
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Osservazioni:
- La sensazione di dolore all’apparato uditivo è legato al tempo di esposizione, si può subire un danno fisiologico a diversi livelli sonori: 80 dB per 10 ore ; 100dB per 2 ore.
- Il campo dinamico dell’uomo in realtà è un campo mobile, infatti il più basso livello percepibile dipende dalla situazione in cui ci si trova: in un bosco isolato riusciremmo ad ascoltare il fruscio delle foglie senza alcuno sforzo, cosa che risulta impossibile se ci troviamo in mezzo al traffico in cui il livello sonoro più basso percepibile è il rumore del motore della macchina.
- In elettroacustica il campo dinamico va dal rumore di fondo alla distorsione (livello al quale l’apparecchio inizia ad alterare e distorcere il suono).
- In natura il campo dinamico va dal rumore di fondo fino e non ha limite ( pensa all’esplosione di un vulcano...).
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Stereophonic Sound Recording ( C. Hugonnet , P. Walder)
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Le Curve Isofoniche ( Curve di Fletcher)
La percezione uditiva dell’uomo non è lineare nè in frequenza ( è esponenziale) , nè in intensità ( è logaritmica).
Un’altro aspetto che complica le cose è il fatto che la percettibilità dell’orecchio non è la stessa per ogni frequenza : la stessa percezione del livello sonoro si può ottenere a basse ed alte frequenze solo se tale livello viene aumentato o diminuito.
Le curve isofoniche sono così chiamate perchè utilizzano il phon che misura l’ugual sensazione percepita e descrivono il comportamento dell’orecchio nella percezione del livello sonoro a diverse frequenze. Nella tabella sottostante la frequenza di riferimento è di 1000 Hz :
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Stereophonic Sound Recording ( C. Hugonnet , P. Walder)
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quindi per esempio per ricevere la stessa sensazione di quella ottenuta per i 1000 Hz a 40 dB , una frequenza di 50 Hz deve essere aumentata a circa 70 dB.
Osservazioni:
- a bassi livelli sonori l’area delle frequenze più sensibile è quella dei medio-alti (3500 Hz è la frequenza alla quale siamo più sensibili perchè un tubicino del notro orecchio risuona a questa freq.) , mentre siamo poco sensibile alle basse e alte frequenze.
- man mano che si aumenta il livello sonoro le curve si appiattiscono, a 100 dB abbiamo un ascolto quasi lineare.
Il Quanto Acustico
Per quanto acustico si intende la minima entità sonora percettibile.
Per quanto acustico si intende la minima entità sonora percettibile.
I valori medi per un orecchio non “allenato” sono i seguenti:
- intensità : 3 dB;
- freqeunza : 3% JND ( = differenza minima percettibile fra due suoni);
- tempo : 50 ms ( tempo necessario per poter riconoscere un suono ).
- intensità : 3 dB;
- freqeunza : 3% JND ( = differenza minima percettibile fra due suoni);
- tempo : 50 ms ( tempo necessario per poter riconoscere un suono ).