Acustica viene dal greco ἀκουστικός che deriva da ἀκούω cioè “udire“, in francese acoustique, in inglese  acoustics, in spagnolo acústica, in tedesco Akustik.  L’acustica si occupa di definire il suono e le sue caratteristiche, la sua propagazione nei vari mezzi, negli ambienti chiusi, l’interferenza con altre sorgenti sonore, le proprietà fonoassorbenti e riverberanti dei materiali, la progettazione degli ambienti dedicati alla ripresa e diffusione del suono (studi, teatri, auditori, ecc.).

Acustica è energia.

Il suono è un fenomeno fisico, è energia che si propaga sotto forma di onda . Per esistere ha bisogno di una sorgente, cioè di un corpo vibrante e di un mezzo elastico di propagazione in cui le onde possano viaggiare. Vibrando, questo corpo trasmette le proprie vibrazioni al mezzo che lo circonda ( aria, acqua, legno, alcuni metalli e perfino il vetro possono vibrare e propagare le onde sonore). L’energia sonora, quindi, è una forza meccanica che, partendo dalla sorgente, si irradia sotto forma di onde attraverso il mezzo di propagazione fino all’ascoltatore.  Naturalmente la distanza a cui si propagano le onde dipende dall’elasticità del mezzo.

acustica

Questa animazione vi mostra come si comportano le molecole dell’aria quando vengono messe in movimento da un corpo vibrante.

fad cpia roma acustica

Il suono è un’onda che si può identificare anche con la sua FREQUENZA, cioè il rapporto tra il numero di volte  che un fenomeno periodico si ripete e l’unità di tempo; precisamente, se T è il periodo del fenomeno, cioè il tempo necessario per compiere un ciclo completo ( ad es. il ciclo lunare ha un periodo di 28 giorni ), la frequenza. è pari al suo inverso 1/T; ha le dimensioni dell’inverso del tempo  e la sua unità di misura è l’hertz ( 1/sec ), 1 HZ è pari a un ciclo di variazione al secondo.110 Hz sono 110 impulsi o vibrazioni al secondo e così via-

Il nostro orecchio produce  delle sensazioni sonore solamente per un intervallo di frequenze compreso da 20 Hz fino a 20.000 Hz. Al disotto dei 20 Hz si parla di infrasuoni, mentre al di sopra dei 20 kHz (k sta per kilo e vale 1000) abbiamo gli ultrasuoni, l’intervallo 20 – 20 kHz determina la banda udibile. Questo intervallo con l’avanzare degli anni tende a restringersi da entrambi i limiti.

Caratteristiche del suono.

 Il fenomeno oscillatorio sonoro può essere controllato, editato, processato agendo sulle sue caratteristiche che sono:

Intensità, descrive quanta energia porta il segnale sonoro ed è rappresentata dall’ampiezza di oscillazione dell’onda sonora. Anche se dipende dal valore della pressione per misurarla si utilizza la scala logaritmica dei decibel. Musicalmente viene associata alla dinamica.

Altezza, determina se il suono sia acuto o grave ed è indice della velocità di oscillazione dell’onda sonora. Viene rappresentata dalla frequenza (misurata in Hz ovvero in cicli di oscillazione al secondo) mentre musicalmente stabilisce le varie note musicali.

Timbro, è quella caratteristica che ci permette di distinguere il suono di una sorgente sonora dalle altre. E’ rappresentato dalla forma dell’onda e dipende da quante componenti sinusoidali è formato. Può essere visualizzato nel dominio del tempo (tramite un oscilloscopio) o in quello della frequenza (tramite un analizzatore di spettro).

Acustica e musica.

L’intervallo di ottava è relativo alla distanza fra due suoni uguali, di cui però uno è più grave e l’altro più acuto, cioè prodotto da vibrazioni di frequenza doppia. Ad esempio il la2, ha una frequenza di 220hz. Ogni suono ha una frequenza doppia rispetto al medesimo suono all’ottava inferiore (la3=440hz; la2=220hz) mentre la sua frequenza sarà la metà della frequenza dello stesso suono all’ottava superiore (la4=880hz).

La frequenza è legata alla altezza della nota musicale, i suoni acuti hanno alta frequenza, i suoni gravi bassa frequenza. Lo standard internazionale di riferimento della frequenza, corrispondente al La del corista indicato in anglosassone A4, è fissata a 440 Hz.

fad cpia roma acustica
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Un hertz equivale ad un impulso al secondo, per cui, per esempio, possiamo pensare al ticchettio di un orologio che suona ogni secondo e quindi la frequenza è 1 ㎐. Quando la frequenza aumenta i picchi dell’onda nello stesso intervallo di tempo aumentano.

  • 440 ㎐: corrisponde alla nota LA usata per accordare gli strumenti musicali (Diapason).
fad cpia roma acustica
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Variazione della forma d’onda al variare della frequenza.
Acustica e corpo umano.

Dal sito Jazz Italia.

Le corde vocali sono 4: due superiori, false, con funzione protettiva, e due inferiori, vere, con funzione fonatoria. Le false si chiamano così perché non servono a cantare (se stimolate, producono un suono sordo e rauco).

Il suono si produce utilizzando il passaggio dell’aria tra le corde, unitamente all’azione dei muscoli vocali che sono, a loro volta, comandati dai centri nervosi cerebrali.

L’importante funzione cerebrale nella fonazione spiega il motivo per cui il canto sia un’attività sia fisica che psichica, dunque perché i disturbi dell’umore o i traumi possono giocare un ruolo inibitore sulla voce.

Aumentando l’altezza del suono le corde si avvicinano sempre di più fino a chiusura quasi totale nei suoni alti. La misura di massima apertura si ottiene durante il riposo (il silenzio) ed è di circa 7 mm.

Le differenze timbriche della voce dipendono anche dallo spessore delle corde: le corde più sottili appartengono a persone con voce più leggera ed acuta; corde grosse producono invece suoni più tondi e gravi.

La laringe si appoggia alla colonna cervicale che, attraverso il sistema osseo, mette il corpo in risonanza. Il vero suono scaturisce da tutto il corpo. Recenti studi hanno dimostrato che è possibile rimodellare la struttura del corpo di un individuo, modificandone la voce.