Tono puro e suoni complessi qual è la differenza

Tono puro: suono puro – avente una forma sinusoidale, privo di ipertoni.  

Tono puro –  un suono si dice puro quando le particelle investite dall’onda sonora oscillano con moto armonico o sinusoidale: la frequenza di oscillazione delle particelle è la frequenza del suono puro.  Quando le particelle oscillano di moto periodico ma non armonico, il suono si dice complesso: anche in questo caso, si può individuare una frequenza che caratterizza il suono, detta frequenza fondamentale.

La rappresentazione temporale di un suono puro (A) e di un suono complesso (B). In questo caso la frequenza fondamentale del suono complesso è la stessa del suono puro.

Una frequenza sinusoidale del suono è composta da:

• Ampiezza – valore massimo dell’onda
• Frequenza – numero massimo di oscillazioni in un secondo, si misura in Hertz
• Lunghezza – legata alla velocità di propagazione dell’onda sul mezzo trasmissivo

Una persona giovane riesce a sentire suoni che hanno frequenze comprese tra 20 Hz e 20 000 Hz (cioè 20 kHz). La capacità di sentire i suoni con frequenza maggiore diminuisce con l’età: una persona di mezz’età non riesce più a percepire suoni con frequenze superiori a 12-14 kHz. 

È possibile generare suoni che hanno frequenze minori o maggiori dei limiti di udibilità, anche se normalmente questi suoni non vengono percepiti dall’orecchio umano. I suoni con frequenza minore di 20 Hz sono chiamati infrasuoni, mentre quelli con frequenza maggiore di 20 kHz sono chiamati ultrasuoni.

L’ampiezza del suono

L’ampiezza di un tono puro sinusoidale viene percepito dall’orecchio come volume o intensità sonora. Maggiore è l’ampiezza dell’onda, maggiore sarà il volume sonoro percepito.

Si definisce soglia di udibilità  la minima intensità  sonora che l’orecchio umano è in grado di percepire. L’esperienza mostra che tale soglia varia da individuo a individuo (per esempio si innalza all’aumentare dell’età del soggetto), e, soprattutto che, anche per un singolo individuo, essa dipende dalla frequenza del suono ascoltato.

Il livello di intensità sonora si misura in decibel di pressione sonora (dB_SPL o più brevemente dB).  

Il suono, quando si propaga attraverso un mezzo, trasmette anche una certa quantità di energia. Ogni fonte acustica, quindi, emettendo un’onda genera un determinato livello di potenza, che permette di quantificare la stessa intensità del suono. La formula con cui si può individuare tale valore è la seguente: I=P/S, dove l’intensità del suono I è uguale al rapporto tra P, la potenza acustica, ed S, la superficie su cui si propaga l’onda acustica.

Il nostro orecchio riesce a percepire solo un determinato intervallo di intensità. Qualora si superasse l’intensità massima supportata dal nostro sistema uditivo, si potrebbero verificare dei danni permanenti agli organi presenti all’interno del nostro orecchio. 

Vediamo alcuni livelli di volume espressi in dB e come vengono percepiti dal nostro udito.

Osserviamo che i dB forniscono una scala logaritmica per la misura dell’intensità sonora: ad ogni aumento di 10 dB corrisponde un aumento di un fattore 10 dell’intensità del suono.

L’adozione di tale scala trova giustificazione nel fatto che l’orecchio umano non presenta una sensibilità lineare rispetto all’intensità sonora, ma, in prima approssimazione, la sensibilità cresce in modo logaritmico rispetto all’intensità (cioè secondo la scala in dB).

I suoni che danneggiano l’udito 

L’esposizione a un rumore forte e improvviso, come uno sparo o lo scoppio di un airbag, e l’esposizione continua a un livello sonoro superiore a 85 dB(A) danneggiano le cellule ciliate dell’orecchio interno e/o le terminazioni delle fibre nervose uditive. Le conseguenze sono perdite dell’udito, disturbi uditivi (ad es. acufeni) o sordità improvvisa. L’ipoacusia da rumore è insidiosa per il fatto che progredisce senza dolore, inizia sulle alte frequenze (attorno ai 4 kHz), è irreversibile e si nota solo dopo decenni. Questo perché la lesione uditiva raggiunge tre quarti del suo valore finale nei primi dieci anni di esposizione, mentre la perdita dell’udito si palesa solo in concomitanza con quella naturale legata all’età, che è lenta e costante.