Teoria del suono

PROPRIETA’ DEL SUONO 5/10/21

Esperimento in cui abbiamo ascoltato la stessa nota (La).

Successivamente abbiamo fatto varie osservazioni come:

- La nota può essere: Acuto/ grave (frequenza di 440Hz)

- Timbro (armoniche, contenuto in frequenza): capiamo che cambia lo strumento perché cambia

la timbrica; il suono secondo il timbro può essere caldo, freddo, metallico… ecc

- Andamento (costanti/variati): andamento del suono nel tempo si chiama inviluppo

- Volume (alto/basso): l’ampiezza che cambia nel tempo, l’inviluppo del suono sarà variato

Frequenza fondamentale

Stessa nota Acuto/grave

Ampiezza

Volume Alto/basso

Inviluppo

Andamento Costanti/varianti

Armoniche (contenuto in

Timbro Caldo/freddo, metallico,

frequenza) artificiale, nasale …

4 PROPRIETA’ DEL SUONO

Ci concentreremo sulle :

1. Frequenza fondamentale

2. Ampiezza (livello/volume)

3. Inviluppo (come cambia nel tempo)

4. Armoniche 12/10/21

Che cos’è il suono in quanto fenomeno fisico/scientifico?

Il suono è la propagazione di una vibrazione attraverso un mezzo elastico

Stesso fenomeno di comprensione e decompressione dell’elastico

e metà

L’energia del fenomeno si consuma metà in movimento si trasforma in calore

Caratteristiche che abbiamo rilevato nel suono:

- VELOCITA’

VELOCITà

: per il suono la sua velocità media è di 340 m/s nell’aria a 20°C (unità di misura è C)

Più il mezzo è denso più sarà veloce

Anche l’aria influisce, più è calda più è rarefatta e quindi il suono arriva meno

velocemente, se invece ci sono più molecole nell’aria, più velocemente arriverà

l’impatto.

Es. di sorgente sonora Questa è una vibrazione regolare, infatti

mantiene la stessa velocità costante nel

Sorgente (corda, tempo

voce..) Viene rappresenta con dei picchi, il

picco più alto è la zona di alta intensità,

il picco più basso è la rarefazione

Ogni suono è fatto di momenti di

compressione e momenti di rarefazione.

Il volume del suono è alto quando

Rappresentazione comprimo o decomprimo fortissimo e

della vibrazione creo una grande pressione o

decompressione sonora, sono

indistinguibili perché avvengono ad una

velocità molto alta.

La forma d’onda, analizzata sopra, nei punti in cui si arriva allo stato di quiete (dove interseca la

linea retta) si chiama zero crossing

1. E’ un onda ciclica e per la forma che ha e per la sua regolarità è una sinusoide

2. periodica

E’ ovvero perché c’è un ‘’pezzo’’ di essa che si chiama ciclo o periodo, che si ripete

all’infinito. E’ l’inverso della frequenza.

3. L’onda è così semplice che viene anche chiamata tono puro ovvero perché quest’onda

rappresenta una singola frequenza

- FREQUENZA quante volte verifica un evento in una certa quantità di

è si (ciclo/periodo)

( f ):

tempo quindi più volte questo ciclo/periodo si ripete nel tempo più avrò una frequenza alta - posso

avere una frequenza alta o bassa

↳ n° di cicli

secondi

↳La frequenza determina se è un suono udibile o non udibile, l’uomo ‘’standard’’

può sentire dai 20 Hz ai 20KHz, questo si chiama range udibile

↳ I clicli al secondo (cicli/s) si chiamano Hertz (Hz) ovvero l’unità di misura della

frequenza

↳ Il La della chitarra classica compie 440 cicli/s e lo sento in quanto è un numero alto

(Anche è il periodo (T) è collegato alla frequenza, ma è molto diverso = 1/f = T)

Una frequenza diversa corrisponde ad una nota diversa:

più è alta la frequenza più è acuto il suono

più è bassa la frequenza e più sarà grave il suono

- VOLUME

VOLUME: altra caratteristica del suono

Quanto forte o piano sentiamo il suono

Corrisponde all’ampiezza* Il periodo si ottiene

La frequenza indica la nota misurando con il

con cui la sentiamo cronometro un

L’ampiezza indicherà il volume certo spazio

- AMPIEZZA ( Pa ):* pressione che creo sull’aria quando emetto la vibrazione

Tra la frequenza e l’ampiezza non c’è nessun collegamento, si possono avere suoni con

alta frequenza e con bassa ampiezza

↳ Pa dB )

la misuriamo in Pascal ( ) poi impareremo ad usare i decibel (

↳ 20 mPa è la pressione di riferimento più bassa (0 dB) a più alta ovvero 20 Pa (130 dB)

♾

Il suono complesso sono infinite sinusoidi in quello

spettro di frequenza, quest’ultima sarà irregolare e non

periodica.

Le infinite sinusoidi si sommano in maniera matematica

e vengono riprodotte contemporaneamente.

trasformata di Fourier

trasformata di Fourier

La processo che ci permette di passare da

una forma d’onda complessa alla somma delle sue sinusoidi

che è visibile nello spettro, quindi come passiamo dalla visione in

‘’onde’’ a questa visione:

Teorema di Fourier: ogni suono complesso può essere scomposto in una somma di infinite

sinusoidi di ampiezza e frequenza differente. timbro

Il contenuto di frequenze che visualizziamo nello spettro ci da il del suono.

armoniche

Le sono frequenze contenute in suoni non puri (le hanno le onde quadre, le onde a

dente di sega e le onde triangolari) e sono multipli interi della frequenza fondamentale (ovvero di

una nota)

Sinusoide (ovvero l’onda sinusoidale)

Sinusoide

La ha un tono puro ed unico, non ha armoniche ma ha solo una

frequenza fondamentale 19/10/21

Es. forma d’onda con le caratteristiche

che abbiamo evidenziato

Grandezze viste fin’ora:

Ampiezza

Lunghezza d’onda

Lunghezza d’onda è la lunghezza in metri del mio fronte d’onda, ovvero questa fase di compressione

e rarefazione quanto spazio occupa Esempi .

La velocità del suono

la indichiamo con C come il suono si propaga

La lunghezza d’onda ci aiuta a capire

più lunga

Se la lunghezza d’onda è dell’ostacolo, non avrà problemi a superarlo (100Hz)

paragonabile o minore

Se la fo