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Scheda 06

Intensità, altezza, timbro

Caratteri distintivi del suono
Qualunque suono presenta delle caratteristiche psicoacustiche, legate cioè a parametri strettamente individuali e soggettivi. La differenza tra suono e rumore, l'intensità di sensazioni sonore, la sensazione di altezza, del timbro, della durata di un suono fanno parte dell'universo di sensazioni psicoacustiche che noi proviamo. I principali caratteri che contraddistinguono il suono sono dunque tre: altezza, intensità e timbro. I primi due sono correlati con la struttura del suono, inteso come oscillazione sinusoidale pura, il terzo si riferisce invece ai suoni complessi. Altezza. È quell'attributo della sensazione uditiva per mezzo del quale i suoni possono essere ordinati dal basso verso l'alto come avviene, per esempio, in una scala musicale. In un'onda sinusoidale essa coincide con la frequenza f ma in ogni caso è connessa strettamente con la frequenza di vibrazione della sorgente sonora. È bene ricordare che mentre la frequenza è un parametro fisico legato al numero delle vibrazioni, l'altezza di un suono consiste nella sensazione percepita dall'orecchio e trasmessa al cervello.
Intensità. Essa è l'equivalente, in senso fisico, dell'ampiezza delle vibrazioni. Soggettivamente, che è poi il modo più comune di intendere questo termine, è l'attributo della sensazione uditiva mediante il quale i suoni possono essere ordinati dal debole al forte. L'intensità di sensazione sonora dipende in grande misura dalla distribuzione dell'energia fra le varie componenti armoniche dello spettro di un suono, oltre che dall'ampiezza di vibrazione dell'oggetto che genera il suono; in un'onda pura sinusoidale essa coincide con l'ampiezza. Prima di parlare del timbro di un suono occorre introdurre il concetto di suono complesso. Generalmente noi udiamo suoni complessi, anziché suoni sinusoidali puri come quelli prodotti dal diapason, ad esempio quelli generati dagli strumenti musicali. Essi sono caratterizzati da forme d'onda che si discostano notevolmente da quella sinusoidale, anche se conservano un andamento periodico. Tuttavia lo studio dei suoni puri mantiene la sua importanza grazie ad un teorema fondamentale dovuto a Fourier. Tale teorema dimostra che una qualsiasi funzione periodica può essere scomposta in una somma di tante componenti sinusoidali. Queste componenti hanno ampiezza e fase variabili l'una dall'altra, ma sempre frequenza multipla intera (pari o dispari) della cadenza di ripetizione della vibrazione complessiva. La componente sinusoidale principale è detta fondamentale o prima armonica, le successive vengono dette armoniche di secondo, terzo ordine e così via.
Figura 1_15
Ogni suono possiede una sua caratteristica sensoriale che ci permette di distinguerlo dagli altri; possiede cioè una specie di impronta propria che lo differenzia da tutti gli altri suoni simili e persino uguali di altezza e intensità. A questa particolare impronta si dà il nome di timbro.
La differenza di sensazione provocata in noi da suoni simili per altezza e intensità è dovuta principalmente alla diversa composizione spettrale dei suoni stessi. Infatti le sensazioni di due suoni che hanno la medesima fondamentale possono differire tra loro a causa di possibili differenze nel numero di armoniche e nella loro intensità.
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