Il suono è un fenomeno ondulatorio di natura elastica; ovvero una vibrazione degli atomi e delle molecole della materia in cui si propaga. Le onde sulla superfice dell'acqua o su una corda sono esempi di tale fenomeno. Per suono, in particolare, intendiamo quei fenomeni la cui frequenza di ripetizione in un secondo (misurata in Hertz) è compresa tra 20 e 16000, in modo tale da poter essere percepita dall'orecchio umano. In natura esistono suoni di frequenza sia inferiore (infrasuoni) sia superiore (ultrasuoni) a quelli udibili. Vi sono, per esempio, vari animali in grado di emettere e percepire gli ultrasuoni, tra essi i pipistrelli sfruttano questa loro capacità per orientarsi nel volo notturno; da essi abbiamo imparato a costruire i sonar per la navigazione, gli ecografi per le analisi mediche, biologiche ed industriali, e sullo stesso principio funzionano i radar a microonde. Il suono può avere origini molto diverse, può trattarsi del suono emesso da una sorgente acustica e propagantesi nell'aria o di una vibrazione elastica in un solido; pertanto i metodi di rivelazione (microfoni, trasduttori meccanici, ecc.) devono essere ad esso adeguati, ma trattandosi di un unico fenomeno, il suo studio si basa sulla determinazione delle sue caratteristiche fondamentali, quali l'intensità globale, la composizione spettrale, ovvero di quali e quanti suoni elementari di frequenza ben determinata sia composto, la sua velocità di propagazione.
Per tali motivi, mentre vi è una notevole gamma di sorgenti o generatori di suoni, nonché di rivelatori, gli strumenti di analisi sono essenzialmente l'analizzatore di spettro ed il misuratore d'intensità.
Lo sviluppo dell'Acustica come scienza
L'acustica come scienza nasce nel 1600 con lo sviluppo della meccanica e l'affermarsi del metodo sperimentale. E' infatti in questo secolo che hanno inizio i primi studi sperimentali sulle corde vibranti (M.Mersenne) e vanno affermandosi i concetti di onde elastiche e loro propagazione. Nei secoli successivi si sviluppano le ricerche teoriche sia sui moti vibratori e sui loro molteplici aspetti: interferenza, risonanza e composizione, sia sui modi di vibrazione di corde, piastre e canne sonore. Fioriscono, inoltre, le ricerche sperimentali sulla natura dei suoni, la loro propagazione nell'aria, nei gas e nei mezzi materiali; si sviluppa la strumentazione adatta alla determinazione delle caratteristiche dei suoni, quali frequenza, intensità, lunghezza d'onda e velocità di propagazione. L'acustica, come scienza, trova la sua sistemazione organica nel "A treatise on sound" di J.W.S. Reyleigh alla fine del 19° secolo.
Dall'inizio del 900, con lo sviluppo di strumenti elettrici ed elettronici, l'acustica sperimentale e le applicazioni tecnologiche hanno nuovo impulso. Si aprono possibilità nuove e nascono nuovi campi d'appplicazione: telecomunicazioni, produzione, registrazione e riproduzione dei suoni.
Attualmente possiamo suddividere l'acustica in varie branche, sebbene in modo talvolta artificioso:
a) acustica fisica: studio della generazione delle onde elastiche di qualsiasi natura, loro propagazione ed interazione con la materia (importante per lo studio geologico del sottosuolo);
b) acustica fisiologica: studio della fonazione e dell'udito;
c) psicoacustica: studio delle sensazioni uditive e loro conseguenze psicologiche (importante nel campo delle telecomunicazioni);
d) ultracustica: studio delle proprietà e degli effetti degli ultrasuoni in campo biologico, medico ed industriale
e) acustica applicata nei suoi vari aspetti: elettroacustica (HIFI, ecc.), acustica architettonica ed ambientale (sale da concerto, isolamento, inquinamento acustico, ecc.), acustica musicale (strumenti per la produzione dei suoni, sintetizzatori).
Uno sguardo al programma di un convegno di acustica (Società Italiana di Acustica AIA '93 o meglio ancora dell' Acoustical Society of America) dà un'idea di come si siano evoluti e sviluppati i settori applicativi dell'acustica.
E' un fatto ormai abituale vedere avvicendarsi nelle sale delle conferenze fisici, matematici, psicologi, ingegneri, medici, linguisti e musicisti.
L'acustica moderna come strumento diagnostico mette insieme esperti nel settore medico, elettronico ed informatico; come strumento di indagine geografica fornisce preziose informazioni sulla costituzione del sottosuolo.
L'organizzazione e la trasmissione dei suoni per la comunicazione umana vede operatori esperti nella misura del suono affiancati a fonoiatri, linguisti e psicologi.
Applicazioni e problemi di acustica ambientale: musica e rumore.
Tra le moltissime applicazioni dell'acustica, quelle più diffuse e note sono nel campo musicale ed in quello ambientale, strettamente connessi tra loro.
Per quanto riguarda il primo, gli studi sono concentrati sullo sviluppo di rivelatori (microfoni), sistemi di registrazione e riproduzione (testine magnetiche, sistemi laser, amplificatori, altoparlanti) sempre più raffinati e tali da rendere la massima fedeltà; ma essi presuppongono sistemi di misura ed analisi dei suoni sempre più sofisticati, come fonometri, dosimetri ed analizzatori di spettro. Questi stessi strumenti svolgono un ruolo fondamentale nello studio dell'acustica ambientale. Infatti solo da essi si possono ottenere le informazioni necessarie alla progettazione e sviluppo delle tecniche e dei materiali per la realizzazione di sale da concerto, per l'insonorizzazione di ambienti, ecc.. E la stessa strumentazione si mostra indispensabile nella misura, analisi e monitoraggio ambientale. Si tenga presente che ai fini del rischio di danni fisiologici non vi è differenza tra suoni gradevoli, come la musica in una discoteca, o sgradevoli, come il rumore di un martello pneumatico o di un aereo al decollo. D'altra parte il progresso industriale, l'automazione, lo sviluppo delle metropoli ha portato ad un notevole aumento sia del livello sonoro sia della durata cui siamo ad esso sottoposti quotidianamente, senza possibilità di scelta. I danni che l'inquianmento acustico può provocare sono di natura sia fisiologica sia psicologica, e va aumentando la sensibilità delle persone a questo problema. In Italia sono attualmente in vigore varie leggi, che regolamentano i livelli sonori massimi ammmissibili in ambiente di lavoro ed in quello esterno ed abitativo.
