IL SUONO
(semplice introduzione)


Ciò che noi chiamiamo effetto sonoro è il risultato del movimento o, per meglio dire, della vibrazione di un corpo (una corda, un elastico, un pezzo di legno ecc.). Una volta terminato il movimento, e il conseguente propagarsi delle vibrazioni, il corpo torna ad essere silenzioso.

La vibrazione si trasmette all'aria che inizia ad espandersi e a comprimersi: questi movimenti si trasmettono attraverso l'atmosfera ed il terreno ed arrivano al nostro orecchio, dove eccitano il timpano. In conclusione, possiamo affermare che:

l'effetto sonoro è la percezione che noi abbiamo delle vibrazioni del timpano eccitato dalle vibrazioni dell'aria

Quando udiamo qualcosa diciamo che sentiamo un suono o un rumore. Comunemente il suono è collegato a qualcosa di gradevole, mentre il rumore è collegato a qualcosa di sgradevole. Siete d'accordo con questa osservazione?

Quindi il cigolio di un cancello, secondo voi, è un suono o un rumore?
E il colpo di un tamburo?
Il fruscio delle foglie?
Il rombare di un motore?

Le vibrazioni sono eventi periodici e perciò hanno una loro frequenza. Se le vibrazioni sono regolari, uguali l'una all'altra, abbiamo un suono; se sono irregolari, disuguali tra loro, abbiamo un rumore.


L'orecchio umano riesce a percepire soltanto i suoni che hanno una frequenza compresa tra le 16 e le 20.000 vibrazioni al secondo, cioè tra 16 e 20.000 Hertz. Esistono quindi suoni che l'uomo non potrà mai udire: essi si chiamano infrasuoni se la loro frequenza è minore di 16 Hz, ultrasuoni se la loro frequenza oltrepassa i 20.000 Hz. Alcuni animali, come il cane, il gatto e il pipistrello, sono in grado di percepire anche gli ultrasuoni, mentre altri, come il topo, possono udire gli infrasuoni.


Ogni suono è caratterizzato da tre grandezze:

1. Altezza. E' quella che determina se un suono è grave o acuto, e se è una nota oppure un'altra, ad esempio un Sol o un Do. L'altezza dipende dal numero di oscillazioni al secondo, cioè dalla frequenza. Maggiore è il numero di oscillazioni dell'onda sonora, più acuto sarà il suono prodotto.

2. Intensità. L'intensità di un suono (anche chiamata volume) dipende dall'ampiezza della vibrazione dell'aria. Tanto maggiore è l'ampiezza, tanto maggiore sarà l'aria che la vibrazione sposta. La vibrazione si trasmette al nostro orecchio tramite l'aria e ci fornisce la sensazione di intensità di un suono.

3. Timbro. Se un'onda possedesse un'unica frequenza (cioè, un unico periodo) allora il suono avrebbe un'unica frequenza e perciò un'unica nota. In realtà, il suono prodotto da uno strumento è composto da più onde, ognuna con la propria frequenza: l'unione di tutte le onde determina la forma finale dell'onda acustica (onda acustica = grafico della vibrazione dell'aria. Guarda il link a fondo pagina per vedere come è fatta). Tale forma finale dell'onda prodotta è il timbro del suono.
NOTA
Frequenza
(Hz)
DO 2
66
LA 2
110
SI 2
124
LA 4
440
RE 5
587
MI 7
2637
DO 8
4186

Le note della scala musicale (do, re, mi, fa, sol, la, si) si distinguono l'una dall'altra per la frequenza, ovvero il numero delle vibrazioni al secondo dell'aria. Si parla di scala musicale perché, aumentando il numero delle vibrazioni, i suoni diventano più acuti salendo in altezza, come rappresentato dalla seguente Tabella a destra.


Vuoi scoprire quel è la relazione fra ampiezza, intensità, timbro con il suono? Gioca con l'applet al sito:


https://phet.colorado.edu/sims/html/fourier-making-waves/latest/fourier-making-waves_it.html

 

Testo in parte ripreso dal sito: https://www.scuolissima.com/2012/04/differenza-suono-e-rumore.html