133099931 Suono e Rumore

Il SUONO ed il RUMORE

Negli SPAZI LIBERI e negli AMBIENTI

CONFIANTI

1 - SUONO E RUMORE ................................................................ 2

1.1 LACUSTICA .................................................................... 2 1.2 - ONDE SONORE ............................................................. 3

1.3 - IL SUONO E IL RUMORE .................................................. 5

1.4 ACUSTICA FISICA ........................................................... 6 1.5 - LA DIFFUSIONE DEL SUONO NEGLI SPAZI LIBERI ................12 1.6 - LA DIFFUSIONE DEL SUONO NEGLI SPAZI CONFINATI ..........12 1.7 - IL RIVERBERO ............................................................. 14

1.8 RIVERBERO, INTELLIGIBILIT E ASCOLTO DELLA MUSICA ..... 14 1.9 - LORECCHIO E LUDITO .......... Errore. Il segnalibro non definito. 1.10 LA PERCEZIONE DEL TONO E DELLINTENSIT DEL SUONO ..... 8 1.11 MASCHERAMENTO ........................................................ 15

1.12 SPOSTAMENTO DELLA SOGLIA UDITIVA ............................. 15 1.13 ASCOLTO BINAURALE .................................................... 16 1.14 EFFETTO HAAS ............................................................. 17 1.15 DISTORSIONE ............................................................... 17

2 Acustica fisica .............................. Errore. Il segnalibro non definito. 2.1 LE GRANDEZZE ACUSTICHE ............................................ 11 3 GLI STRUMENTI di RIPRODUZIONE SONORA e di MISURA ............... 18

3.1 IL MICROFONO ............................................................. 18

Figura 1- Grandezze caratteristiche delle onde .......................................... 4

Figura 2 - Generazione di onde sonore ................................................... 6 Figura 3 - grandezze caratteristiche di un onda sinusoidale ........................... 6

Figura 4 - Rapporto fra lunghezza d'onda e frequenza ................................. 6 Figura 5- Struttura dell'orecchio ............................................................ 7 Figura 6 - Audiogramma normale [Curve di uguale intensit soggettiva] ............ 9 Figura 7 - corrispondenza tra son e phon ................................................. 9

Figura 8 --Fenomeno dei battimenti ..................................................... 10 Figura 9 - Mascheramento ................................................................ 15 Figura 10 Progressione nella perdita delludito ...................................... 16 Figura 11 Microfono dinamico .......................................................... 19

Ing. Luigi Di Francesco 1/24

1 - SUONO E RUMORE Introduzione. 1.1 Premessa

Benvenuti nel mondo dellacustica, del suono e del rumore!

Questo libro intende essere unintroduzione al mondo dellacustica e ne tratter alcuni aspetti in maniera pi o meno approfondita.

In particolare saranno esaminati:

la riproduzione del suono;

la diffusione del suono negli spazia aperti;

la diffusione del suono negli ambienti chiusi;

lisolamento acustico.

le grandezze fisiche connesse al fenomeno sonoro e la loro misura.

Il percorso non sar cos lineare come sopra indicato, cercheremo infatti di semplificare al massimo lesposizione trattando argomenti gli fisico-tecnici, man mano che si renderanno necessari alla comprensione degli aspetti pratici.

Per questa ragione potr accadere di dover usare, dei concetti la cui trattazione non stata ancora svolta in maniera appropriata; di conseguenza la terminologia potr spesso non essere del tutto rigorosa, considerato che quegli argomenti saranno sviluppati e precisati nel seguito.


1.2 Lacustica

Con il termine suono indichiamo in genere due entit diverse:

1) l'agente fisico in grado di stimolare l'orecchio umano, ma il cui studio pu essere fatto senza far intervenire in alcun modo l'orecchio, e cio le onde elastiche nell'aria;

2) la rappresentazione psichica della stimolazione, rappresentazione esistente come sensazione solo all'interno del nostro cervello e attribuita da quest'ultimo a oggetti del mondo esterno.

L'agente fisico pu essere descritto e studiato esclusivamente con metodi fisici: esso l'oggetto dell'acustica fisica, che descrive i fenomeni connessi alla sua propagazione nei vari mezzi. Studia in particolare i fenomeni legati alla riflessione, alla diffrazione, alla risonanza, all'interferenza, all'assorbimento delle onde sonore e la loro amplificazione e rivelazione tramite dispositivi o apparati di vario tipo.

Il modo in cui le onde meccaniche giungendo sull'orecchio ne producono la stimolazione, nonch la successiva generazione di impulsi elettrici di natura nervosa verso il cervello, oltre al funzionamento complessivo dell'orecchio stesso, sono oggetto di studio dell'acustica fisiologica.

L'acustica fisiologica studia le grandezze soggettive caratteristiche dell'ascolto (altezza, sensazione sonora, soglie differenziali di frequenza e intensit) in relazione alle corrispondenti grandezze oggettive della stimolazione esterna (frequenza, pressione sonora globale e sua distribuzione spettrale). Si interessa inoltre a tutti i fenomeni caratteristici dell'ascolto (il mascheramento, la fatica uditiva, l'effetto direzionale, l'adattamento, i battimenti mono- e binaurali e altri fenomeni temporali).

L'acustica musicale studia i suoni musicali. Studia, in particolare, le nozioni relative alle scale musicali e ai vari intervalli; i problemi relativi alle vibrazioni delle corde e delle piastre, alla propagazione del suono nei tubi sonori e all'emissione dalle canne sonore, in relazione al funzionamento dei corrispondenti strumenti musicali, ma comprende anche le tecniche di costruzione degli strumenti musicali tradizionali, elettrici ed elettronici, in relazione alle caratteristiche dei suoni emessi, nonch i problemi costruttivi riguardanti gli strumenti della musica sperimentale.

L'acustica architettonica si occupa specificamente delle applicazioni dell'acustica fisica a diversi tipi di strutture edilizie in relazione a due ordini di problemi:

il primo riguarda lottimizzazione della diffusione e della ricezione del suono nelle sale da concerto, nei teatri e nei cinematografi, negli studi di ripresa cinematografica, radiofonica e televisiva ( tale studio comprende lanalisi delle caratteristiche di volume e di forma degli ambienti e dei materiali da costruzione impiegati, al fine di ottenere un buon ascolto in ogni punto dell'ambiente e di rendere pi gradevole la riproduzione del suono);

il secondo problema riguarda lo studio delle propriet fonoisolanti delle strutture murarie degli edifici al fine di ridurre la trasmissione di suoni o rumori indesiderati all'interno dei locali che si intendono isolare acusticamente.

1.3 - Onde Sonore

Il suono, oppure il rumore, sono generati quando una superficie a contatto con laria vibrando comunica a questa il suo moto comprimendo e rarefacendo laria al suo contatto. Questa vibrazione viene comunicata a strati daria successivi, interessando volumi daria crescenti, e diminuendo di ampiezza, man mano che ci si allontana dalla sorgente.

Il numero di cicli per secondo effettuati dalloggetto vibrante, come dagli strati daria che ne sono mossi, viene definito frequenza ed misurata in Hertz (Hz).


La variazione efficace della pressione risulta estremamente lieve, rappresentando appena qualche milionesimo della pressione atmosferica, eppure sono proprio queste minime variazioni della pressione, che quando raggiungono lorecchio, producono la sensazione del suono.

Figura 1- Grandezze caratteristiche delle onde

La velocit del suono nellaria indipendente dalla frequenza e dalla pressione barometrica, risultando circa pari a c=340m/s a 14C, variando leggermente con la temperatura, alla frequenza di 100 Hz la distanza tra un picco di pressione e laltra percorre lo spazio in 1/100s alla velocit di 340m/s, pertanto lo spazio tra un picco e laltro pari a :

= 100340

= 3.4m

= velocit _ del _ suono = c frequenza f

Lintervallo di frequenze fra 16 e 20 000 Hz corrisponde allo spazio delle frequenze udibili, quelle al di sotto del limite inferiore sono detti infrasuoni e quelle al di sopra del limite superiore sono detti ultrasuoni. Tuttavia per quanto non siano udibili dagli uomini possono rientrare nel campo di udibilit di altri animali, quali i cani, i pipistrelli o i cetacei.

Generalmente quando si parla di moti oscillatori si fa riferimento ad una oscillazione di tipo sinusoidale, bench possano esistere oscillazioni periodiche di forma diversa, (es. a dente di sega, ad onda quadra etc.) o addirittura di tipo aperiodico. La ragione di questa scelta duplice e deriva innanzitutto dalla semplicit dellanalisi di un tale tipo di onde e dal fatto che qualunque altro tipo di oscillazione pu essere vista come somma di pi onde di tipo sinusoidale, riconducendo lo studio di qualunque moto ondulatorio allo studio di onde periodiche sinusoidali.

Ad esempio un onda quadra pu essere vista come somma di pi onde di periodo f, 3f, 5f, 7f, etc.; pertanto la serie che rappresenta londa quadra del tipo:

sin 2 ft + sin 6 ft + sin 10 ft + ..... sin 2 n ft

3 5 n La pressione prodotta dalle onde sonore, come detto, oscilla in un vasto intervallo di valori,

facendo riferimento alla frequenza di 1000 Hz, un suono corrispondente ad una pressione di 20 PA risulta appena udibile, mentre oltre 120 PA pu produrre danni agli organi dellorecchio, il rapporto tra questi due valori di 6 milioni a 1.

Per questa ragione sebbene la pressione venga normalmente misurata in Pa (Pascal), al fine di operare con grandezze pi maneggevoli, si adotta ununit di tipo logaritmico detta decibel, definita come:


dB= 20 log P/Po (1.3.1)

dove = 20 PA

Il misurare l'intensit sonora, anzich tramite il valore assoluto dell'energia sonora (o della pressione) che colpisce l'orecchio, con una scala logaritmica rapportata alla soglia di udibilit presenta una serie di vantaggi:

il valore di intensit relativo alla soglia di udibilit vale proprio 0 dB. Se infatti sostituiamo a I proprio il valore di Imin = 10 W/ m2 otteniamo naturalmente

possibilit di rappresentare grandezze che presentano un grande campo di variazione, nel caso del suono il campo di variazione incredibilmente esteso: lintensit sonora di un concerto rock (prossimo alla soglia del dolore, e non questione di gusti!!) 1000 miliardi pi intensa della soglia di udibilit. Usando la definizione di I(dB), se al posto di I sostituiamo Imax, otteniamo:

La scala logaritmica approssima, inoltre, abbastanza bene lintensit della sensazione uditiva, pertanto risulta particolarmente adatta a descrivere il fenomeno sonoro anche dal punto di vista soggettivo.

1.4 - Il Suono E Il Rumore

Il rumore generalmente definito come un suono sgradito, da un punto di vista fisico-matematico potrebbe essere visto come un suono avente un andamento casuale sia per quanto riguarda lampiezza donda, sia per quanto riguarda la sua composizione in frequenza, cos da apparire imprevedibile, in rapporto allandamento tenuto in precedenza. Potrebbe essere visto, pertanto, come una somma di onde sinusoidali aventi ampiezza casuale, in tali ipotesi possibile analizzare le caratteristiche del rumore scomponendolo nelle sue frequenze componenti, ci viene fatto in maniera automatica facendo passare il segnale sonoro tradotto in segnale elettrico, attraverso una serie di filtri elettronici che ne setacciano le frequenze definendone le diverse ampiezze.

Comunemente si tende a collegare la parola suono a qualcosa di piacevole e la parola rumore, come gi detto, a qualcosa di fastidioso, ma questa differenza piuttosto soggettiva e legata al contesto in cui un suono o un rumore sono inseriti, nonch ai gusti ed allatteggiamento psicologico dellascoltatore, che potrebbe ad esempio non apprezzare alcuni generi musicali ad altri particolarmente graditi. Cos pure si potrebbe trovare piacevole il rombo di una motocicletta se si appassionati di motori.

Entro certi limiti, tuttavia, possibile stabilire una differenza oggettiva tra suono e rumore, basata sullanalisi delle vibrazioni: se le vibrazioni sono regolari e in rapporti armonici fissi (abbiamo un suono; se sono irregolari abbiamo un rumore.


1.5 Acustica Fisica

Possiamo immaginare il suono come prodotto da una immaginaria sfera pulsante che crei una compressione o una rarefazione del mezzo elastico in cui posta, ad esempio laria, tali pulsazioni propagandosi a strati successivi di particelle si diffondono allinterno del mezzo generando un fronte donda sferico.

Una lieve sovrapressione di 20PA (per confronto si osservi che la pressione di 1 atmosfera

corrisponde a 101000 Pa) in una banda di frequenze compresa tra 20 Hz e 20KHz, genera Figura

nellorecchio umano la sensazione sonora.

Si pu ipotizzare che dette variazioni di pressione seguano una legge sinusoidale cosicch, dopo qualche tempo, in tutti i punti del mezzo che circonda la sfera si abbiano delle variazioni periodiche di pressione che seguono lo stesso andamento periodico..

Le grandezze che caratterizzano il moto ondulatorio sono fra loro collegate :

- la frequenza f legata al periodo T dalla relazione: f = 1/T (s-1 o Hz); (1.5.1)

la relazione che lega la velocit di propagazione c del suono nel mezzo alla lunghezza d'onda l ed alla frequenza f la seguente: c = f = 1/T (m s-1) (1.5.2)

f = c/ (Hz ovvero s-1) (1.5.3)Considerato che c= 340 m/s a 20C , risulta che a 20 Hz corrisponde una lunghezza donda di 17 m , mentre alla frequenza di 20KHz corrisponde una lunghezza donda di 17 mm.

Figura 4 - Rapporto fra lunghezza d'onda e frequenza

Poich, daltro canto, lattenuazione delle onde sonore fortemente connessa ai fenomeni di interferenza, che si verificano quando esse incontrano degli ostacoli, non difficile intendere come sia difficoltoso attenuare i suoni a bassa frequenza, dovendo disporre sul loro percorso ostacoli di dimensioni comparabili alla loro lunghezza donda.


Figura 3 - grandezze caratteristiche di un onda sinusoidale

1.6 Lorecchio e ludito

Nel trattare dellacustica non possibile prescindere dal principale strumento di misura del suono : lorecchio umano. Difatti, il suo funzionamento , ci interessa non solo lacustica per gli effetti che il suono ha sullascoltatore , ma anche perch gli strumenti di misura sono progettati per fornire una risposta quanto pi simile alla sensazione dellorecchio.

Lorecchio viene solitamente suddiviso in 3 parti :

lorecchio esterno, costituito dal padiglione auricolare e condotto uditivo

lorecchio medio : costituito dalla membrana timpanica, dalla catena degli ossicini formata da staffa incudine e martello, i quali trasmettono amplificandole (di 10 volte) le vibrazioni del timpano alla coclea;

la coclea al cui interno sono ubicati i recettori nervosi del suono.

Il padiglione auricolare non ha una influenza sulla riproduzione del suono, influisce, sulla capacit di individuare la posizione da cui il suono origina.

Il canale uditivo, lungo 35 mm, permette il passaggio delle onde sonore verso il timpano,

comportandosi come una canna dorgano, che ha una frequenza di risonanza a 3-4 kHz.

Lorecchio medio ed il timpano fanno in modo da consentire la trasmissione del suono da un mezzo a bassa impedenza ( velocit x densit) ad un mezzo come il liquido cocleare ad impedenza pi elevata.

Il sistema, presenta una frequenza di risonanza a 1,5 kHz, dopo di che diventa progressivamente meno sensibile a frequenze pi alte o pi basse, in conseguenza di questo comportamento selettivo il campo di udibilit si estende dai 20 Hz a i 20 Khz.

Figura 5- Struttura dell'orecchio

La parte pi interna dellorecchio ( or. interno)prende il nome di coclea dalla sua forma caratteristica, essendo costituita da un tubicino avvolto ad elica. Al suo interno la membrana basale, la divide in due per tutta la sua lunghezza, su di essa sono disposte le cellule cigliate, che hanno il compito di tradurre le vibrazioni in stimoli elettrici e di trasmetterli al cervello.

La struttura della coclea tale che ciascuna frequenza ecciti unarea ben definita della membrana basale, rendendo in tal modo riconoscibile il tono del suono percepito.


1.7 La Percezione Del Tono E Dellintensit Del Suono

Bench, come vedremo in seguito, il termine intensit abbia correttamente una definizione tecnica diversa, useremo per il momento tale termine utilizzandolo nellaccezione del linguaggio comune.

Dal punto di vista musicale, il suono unonda generata dalloscillazione delle molecole dellaria che, comprimendo gli strati adiacenti, li mettono a loro volta in vibrazione; le sue caratteristiche sono tre: altezza, intensit e timbro.

Laltezza permette di distinguere tra suoni gravi ed acuti, e dipende dalla frequenza dellonda. Per esempio una voce femminile , di norma, pi acuta (e quindi emette onde sonore caratterizzate da una maggiore frequenza) di una maschile. In pratica un suono tanto pi acuto quanto minore il tempo impiegato dalle molecole a compiere unoscillazione completa.

Suono grave Suono acuto

Il timbro ci che distingue i suoni emessi da diversi strumenti musicali, anche a parit di intensit e di altezza, e dipende dalla forma dellonda. Infatti, mentre gli strumenti elettronici possono produrre suoni sinusoidali (da sinusoide, che il grafico di y=senx), come quelli rappresentati nei disegni precedenti, i suoni emessi da uno strumento musicale (o dalla voce umana) sono la somma di un certo numero di suoni sinusoidali (detti armonici) aventi frequenze multiple di una frequenza detta fondamentale. La quantit di armonici necessari e le rispettive ampiezze (che, ricordiamo, sono funzioni della loro

intensit, e quindi del loro peso allinterno del suono reale) determinano la forma dellonda, e quindi il timbro di uno strumento musicale

Per quanto normalmente i suoni come gi detto siano piuttosto complessi, essi sono comunque riconducibili ad una somma di suoni di tipo sinusoidale. In ogni caso la semplicit dellonda sinusoidale consente di meglio intendere il comportamento delle onde sonore e la risposta dei sistemi di riproduzione o la sensazione uditiva prodotta.

Volendo esprimersi in termini semplici, potremmo dire che lintensit del suono funzione del livello di pressione mentre il tono alla frequenza; maggiore il livello di pressione, pi elevata lintensit soggettiva del suono, come ad una frequenza pi alta corrisponde un tono pi acuto.


Lintensit la caratteristica che ci permettere di distinguere i suoni forti da quelli deboli; in pratica quello che comunemente chiamiamo il volume del suono. Lintensit determinata

dallampiezza delle vibrazioni.

Suono pi forte Suono meno forte

Lintensit soggettiva , appunto, un aspetto soggettivo della sensazione sonora, pertanto non pu essere misurata in

maniera diretta (per quanto i fonometri cerchino di avvicinarvisi pur con una certa

approssimazione), essa collegata tanto al livello di pressione, quanto alla frequenza, essa stata in qualche modo definita attraverso una comparazione tra lintensit soggettiva relativa a toni puri di diversa intensit e frequenza,

posti a confronto con un suono alla frequenza di 1000Hz.1

Innanzitutto si definita la soglia di udibilit corrispondente alla pressione minima cui un suono comincia ad essere percepito a varie frequenze (curva in verde di fig.1), a 1kHz la pressione corrispondente alla soglia di udibilit, per un numero elevato di persone, mediamente pari a 20 Pa (tale valore stato scelto come livello zero della pressione acustica in dB).

Se poi si aumenta lievemente il volume e viene richiesto ad un

gruppo di ascoltatori di stabilire quando suoni a diversa

frequenza presentino la stessa intensit soggettiva di un suono campione, possibile tracciare

per ogni valore della pressione sonora e ogni valore di

frequenza una curva di uguale intensit soggettiva, curva che detta isofonica.

A ciascuna isofonica viene fatto corrispondere il valore in dB corrispondente alla frequenza di 1000 Hz, si dice in proposito che tutti i suoni corrispondenti ad esempio alla curva di 40 dB corrispondono ad un intensit soggettiva di 40 phon.

1 La pressione acustica necessaria perch un suono sia udibile dallorecchio umano varia a seconda della frequenza (altezza) dei suoni. Un suono di 1.000 hertz udibile a zero decibel, mentre scendendo a 30 hertz occorre unintensit di almeno 60 decibel perch il suono sia udibile.


Figura 7 - corrispondenza tra son e phon

Figura 6 - Audiogramma normale [Curve di uguale intensit soggettiva]

Per quanto riguarda la sensibilit dellorecchio a cambiamenti nellintensit di stimolazione, si constata che una variazione di 1 dB non viene praticamente percepita e che occorrano 3 dB per notare una differenza di intensit, mentre per avere una sensazione di raddoppio dellintensit occorre una differenza di 10 dB.

Al fine di avere una scala di intensit, che corrispondesse pi da vicino alla sensazione percepita da un ascoltatore, stata creata unapposita unit di misura detta son, in modo che al raddoppio dellintensit in son corrispondesse un raddoppio dellintensit soggettiva, in questa scala

Lson = 2 Lphon 40 10

La percezione del tono a parte quanto detto circa la sensibilit di parti specifiche della coclea a particolari valori delle frequenze, risulta molto complesso in quanto in base a tale meccanismo, risulta difficile spiegare la possibilit di discriminare suoni poco diversi fra loro di soli 3 Hz a frequenze prossime a 1000 Hz , e nel contempo dare una

ragione altrettanto semplice di fenomeni

Figura 8 --Fenomeno dei battimenti

come i battimenti, i quali generati da due

frequenze 1 e 2, abbastanza vicine fra loro, di pari intensit, danno luogo alla sensazione di un suono diverso dai primi due avente frequenza intermedia pari a :

= 1 + 2 2

la cui ampiezza sia modulata alla frequenza pi bassa

= 1 2 2


2 ACUSTICA FISICA

Poich il suono unonda, anche per esso si pu definire una grandezza fisica che misuri la quantit di energia trasportata dallonda, che passa attraverso una sezione di area unitaria nellunit di tempo. Tale grandezza fisica, denominata intensit sonora, si misura pertanto in W / m2. Nel caso semplice di onde sinusoidali (o di suoni puri), essa proporzionale al quadrato dellampiezza delloscillazione dellonda. A livello percettivo essa determinante (anche se non in modo esclusivo, cfr. fig.6) per cogliere quello che chiamiamo correntemente il volume del suono

2.1 Le Grandezze Fisiche

La propagazione del suono nasce, come si detto, dalla propagazione di un onda di pressione, che produce una compressione di uno straterello daria, seguito dalla sua rarefazione, secondo un andamento di tipo ondulatorio come illustrato dalla fig.2. in cui ad una fase di pressione positiva segue una fase di pressione negativa. Pertanto definiamo come pressione acustica il valore efficace della pressione, analogamente a quanto accade nei fenomeni elettrici:

Pa = P max (2.1.1)

2

La quantit di energia irradiata da una sorgente sonora nell'unit di tempo denominata potenza sonora Pw (W). La potenza sonora Pw emessa dalla sorgente viene irradiata, attraverso una determinata superficie S (o fronte donda), nel mezzo elastico attraverso cui trasmessa, essa pari al lavoro generato nello spostamento delle particelle daria in ogni unit di tempo, e risulta pari al prodotto della forza di pressione p, per la velocit di spostamento delle particelle v, intorno al punto di equilibrio. Con riferimento al modello di generazione sonora indicato in fig.2, la potenza sonora Pw pu quindi essere correlata alla pressione sonora

considerato che v = p/ c e che Pw = (pS)v si ottiene lequazione: Pw = p (p/ c) S = (p/c) S (W) (2.1)

Per una sorgente che irradia uniformemente in tutte le direzioni (mezzo isotropo), ovvero in campo libero, il fronte d'onda S pari alla superficie di una sfera (v. figura 1); alla distanza r dalla sorgente la

potenza sonora sar dunque pari a: Pw = (p/c) 4 r (2.1.2)

Si definisce, poi, intensit acustica (simbolo I) la potenza media trasmessa per unit di superficie

nella direzione di propagazione dellonda. Se si divide PW nella (2.1.2) per la superficie S= 4 r si ottiene :

I = P

eff 2

c

dove la densit del mezzo (in aria, a temperatura ambiente e a pressione atmosferica standard = 1,21 kg/m3) e, al solito, peff la pressione efficace e c la velocit del suono nel mezzo. Questa relazione valida sia per le onde sferiche, sia per quelle piane.


Considerando lintervallo di valori assunti dalla pressione efficace, si nota che lintensit acustica

assume valori in un intervallo di valori molto ampio, andando da circa 10-12 W/m2 per la soglia di

udibilit a circa 0.5 W/m2 per la soglia del dolore.

Infatti : peff c (W/m2) soglia di udibilit 20 x 10-6 PA 411 kg s/m2 1 x 10-12

soglia del dolore 200 PA 411 kg s/m2 0.5

2.2 - La Diffusione Del Suono Negli Spazi Liberi

Il suono messo negli spazi liberi irradiato fuori dalla sorgente divenendo via via pi debole col crescere della distanza dallorigine, fino a divenire del tutto trascurabile.

Ritorneremo su questo argomento in un capitolo specifico, per ora osserviamo qualitativamente che lenergia prodotta da una sorgente sonora si diffonde, come in altri fenomeni fisici, con legge inversa del quadrato, parimenti la pressione sonora distribuendosi su di unarea, che ad ogni raddoppio del raggio (vedi fig. 1), si quadruplica si riduce di un quarto per ogni raddoppio della distanza.

Pertanto in uno spazio libero, considerato che

(1.3.1) 1dB = 20 log10 P/P0

Se passiamo da una pressione P1 = 400 P0 ad una pressione P2 = P1= 100 P0

la sua misura in deciBel risultera

punto 1 misura = 20 log10 (400) = 20 x 2.60 = 52

punto 2 misura = 20 log10 (100) = 20 x 2.00 = 40

2.3 - La Diffusione Del Suono Negli Spazi Confinati

Quando il suono diffuso in un ambiente confinato, esso si comporta in maniera del tutto diversa da quanto accade in uno spazio aperto, in quanto il suono emesso dalla sorgente incontra nel suo percorso ostacoli (in particolare le pareti di confine), da cui riflesso, assorbito o trasmesso allesterno, in maniera non molto diversa da quanto accadrebbe ad un raggio di luce.

I raggi riflessi si comportano come se fossero prodotti da una nuova sorgente posta nel punto di riflessione, che viene detta sorgente immagine. Fino a che il suono emesso non viene


totalmente assorbito o trasmesso, subisce numerose riflessioni, sommandosi a quello che viene contemporaneamente emesso dalla sorgente iniziale, sommandosi ad esso.

Nel caso in cui le pareti siano prevalentemente riflettenti e la lunghezza donda del suono molto pi piccole delle dimensioni dellambiente, il campo sonoro assume un andamento casuale, mentre se le dimensioni dellambiente sono comparabili con la lunghezza donda del suono, le frequenze corrispondenti ne sono rinforzate attraverso lo stabilirsi di onde stazionarie. Queste vengono a stabilirsi tra due pareti opposte dellambiente, che si comporta come una cavit risonante, in maniera simile alla cassa armonica di uno strumento musicale. Ci accade quando le dimensioni dellambiente sono un multiplo intero della lunghezza donda del suono. Per un ambiente di forma rettangolare di lati A e B ed altezza H, si ha risonanza per onde, che abbiano frequenze date dalla formula seguente:

f = c p 2

+q 2

+r 2

2

L

B

H

Dove p, q ed r possono assumere valori interi piccoli come 0,1,2 etc., ad esempio una stanza di dimensioni m 5 x m 9 x m 3, ha produce risonanza per le frequenze riportate nella tabella che segue:

f(Hz) (m) p q r 17.4 18.0 0 1 0 31.4 10.0 1 0 0 34.9 9.0 0 2 0 35.9 8.7 1 1 0 46.9 6.7 1 2 0 52.3 6.0 0 0 1 55.2 5.7 0 1 1 61.0 5.1 1 0 1 62.8 5.0 2 0 0 62.9 5.0 0 2 1 65.2 4.8 2 1 0 81.7 3.8 2 0 1 104.7 3.0 0 0 2 106.1 3.0 0 1 2 109.3 2.9 1 0 2

Tabella 1 - frequenze di risonanza di una camera di m 5x9x3

120.0 F requenze di risonanza

100.0

80.0

Hz 60.0

40.0

20.0

0.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15


Quanto sopra indica come le frequenze pi basse siano ampiamente rinforzate, rendendo il suono percepito dallascoltatore molto diverso da quello prodotto dalla sorgente. Per tale ragione, al fine di correggere le distorsioni dovute a queste risonanze nellascolto domestico, gli audiofili inseriscono nellambiente i bass trap.

Alle frequenze pi alte si pu considerare il campo sonoro, come un campo diffuso, e sviluppare una descrizione dellambiente sonoro in base ad un calcolo fondato su un tale assunto.

2.4 - Il Riverbero

La qualit del suono percepito dipende in maniera rilevante dalle caratteristiche dellambiente in cui il suono si propaga. Quando un onda sonora si propaga in un ambiente chiuso subisce numerose riflessioni da parte delle pareti (che in parte trasmettono, in parte assorbono ed in parte riflettono il suono), fintanto che il suono non venga del tutto assorbito dallambiente o trasmesso allesterno. Questa serie di riflessioni pu durare da frazioni di secondo fino ad una quindicina di secondi circa.

Il tempo impiegato dal suono per ridurre la sua intensit di 60 dB al cessare dellemissione da parte della sorgente , in tali condizioni lenergia sonora si riduce di circa 1/1.000.000.

Il tempo di riverbero dipende dalle dimensioni dellambiente e dalle caratteristiche di assorbimento del suono da parte dei materiali che lo compongono. Nel caso di campo totalmente diffuso il tempo di riverbero pu essere determinato attraverso la formula di Sabine:

Tr = 0,16

AV

dove: Tr il tempo di riverbero in secondi V il volume dellambiente in m3 A la superficie equivalente degli elementi assorbenti (m2).

Se Si e i sono le superfici dei diversi materiali presenti e i relativi coefficienti di assorbimento, risulta : A= S1 1 + S1 1 + Sn n

Il valore di a dipende dalle caratteristiche del materiale e varia da 0 a 1, quetultimo valore corrisponde ad una superficie totalmente assorbente, come una finestra aperta dalla quale non si pu avere nessuna riflessione.

La formula di Sabine in genere sufficientemente approssimata, ma pu subire notevoli scostamenti

dalla realt per ambienti molto vasti o molto assorbenti, numerose altre espressioni di Tr sono state proposte in proposito da altri autori.

2.5 Riverbero, Intelligibilit Ed Ascolto Della Musica

Il tempo di riverbero ha una notevole influenza sullintelligibilit della parola e sullascolto della musica. Le caratteristiche dellambiente, quanto a tempo di riverbero, sono piuttosto contrastanti nei due casi. Per lintelligibilit della parola necessario che i tempo di riverbero non sia eccessivo, per evitare che i suoni relativi a sillabe successive si sovrappongano rendendo difficile la comprensione, daltra parte un limitato riverbero comunque necessario per rinforzare il suono in modo che sia udibile a sufficiente distanza in una sala piuttosto lunga. In pratica per avere una buona intelligibilit il tempo di riverbero non dovrebbe superare 1s, ed oltre i 2s la comprensibilit della parola viene rapidamente perduta.


Di converso lascolto della musica richiede tempi di riverbero pi lunghi in modo che ci sia una transizione morbida tra un suono ed il successivo.

Il tempo di riverbero ottimale dipende quindi dalluso e dalle dimensioni dellambiente come indicato nella figura che segue.

Nella riproduzione domestica del suono, assumendo che il segnale emesso dalla sorgente abbia le corrette caratteristiche, per avere unadeguata riproduzione necessario che lambiente in cui il sistema di riproduzione abbia caratteristiche di assorbimento adeguate, cosa che pu ottenersi attraverso unoculata disposizione di tappeti, tendaggi e suppellettili, ovvero opportuni sistemi correttivi come bass trap. Queste correzioni si impongono in quanto come si visto le dimensioni dellambiente influiscono sulla riproduzione del suono ed in particolare rendono difficile riprodurre correttamente i toni bassi in una stanza troppo piccola.

2.6 - Mascheramento

In genere due suoni di tono differente sono facilmente discriminati e riconosciuti come suoni di tono diverso, tuttavia ci abbastanza facile se le frequenze sono molto diverse, pi difficile se le frequenze sono vicine, in tal caso il suono pi debole pu risultare del tutto inudibile.

Pu accadere cos che un suono a 400 Hz ed alla pressione di 60 dB interferisca, in diversa misura, con la percezione dei suoni aventi frequenza compresa fra i 100 e i 4000 Hz. Sembra che ci sia dovuto al fatto che un suono occupi una porzione della

membrana basale, impedendo ad altri suoni vicini di essere elaborati dal sistema, in tal caso pi intenso il suono e pi ampia larea della membrana occupata.

Un fenomeno simile di durata temporanea si ha

quando un suono di elevata intensit seguito, abbastanza

vicino nel tempo, da un altro pi debole, questultimo pu

non essere udito, se non trascorre un tempo sufficiente

Figura 9 - Mascheramento

affinch il sistema possa recuperare.

2.7 - Spostamento Della Soglia Uditiva

Un suono o un rumore particolarmente intenso o una prolungata esposizione in un ambiente

caratterizzato da elevati valori di pressione sonora sono in grado di provocare un innalzamento della


soglia uditiva rispetto a quella di riposo, seguito da un recupero della percezione uditiva che inizia al cessare dell'esposizione e si completa in circa 16 ore. In presenza di rumori troppo forti il muscolo stapediale tende a contrarsi, rendendo il timpano meno sensibile e proteggendo in tal modo l'orecchio dall'eccessivo rumore,: questo processo chiamato riflesso stapediale.

Il riflesso stapediale

Figura 10 Progressione

nella perdita delludito

entra in funzione ad intensit sonore superiori a 70-75dB, la contrazione riflessa del muscolo stapediale e del muscolo tensore del timpano aumentano la rigidit del sistema di trasmissione e proteggono l'orecchio interno da stimoli troppo intensi. Questo meccanismo per non efficace in alcune situazioni:

Adattamento in esposizioni croniche a stimoli sonori intensi

Rumori impulsivi che non lasciano il tempo necessario per l''attuarsi del riflesso

In queste condizioni la coclea non protetta da questo meccanismo fisiologico di difesa. A lungo andare, tuttavia, lesposizione ripetuta conduce allipoacusia da rumore, che si manifesta come uniniziale perdita di sensibilit uditiva inizialmente limitata a pochi dB e ad una ristretta gamma di frequenze, si estende

progressivamente a tutte le frequenze divenendo sempre pi accentuata.

2.8 Ascolto Binaurale

Gli esseri umani come tutti gli animali hanno la capacit di localizzare lorigine dei suoni nello spazio, tale capacit fornita dallevoluzione risultava fondamentale per localizzare le prede e sfuggire ai predatori, essa consente di individuare la direzione da cui un suono proviene e spesso anche la distanza della sorgente.

Quando un suono raggiunge le orecchie sono presenti piccole differenze di intensit e di fase tra le onde che raggiungono le due orecchie, nel caso in cui la sorgente sia di lato, posta cio a 90 o 270 gradi, vale a dire esattamente di fronte ad un orecchio, vi tra le onde percepite tra le due orecchie una differenza di fase di circa 700 s, tale ritardo viene percepito come differenza di fase fra le due orecchie rispetto alla stessa forma d'onda.

E inoltre presente una live differenza di intensit, dovuta al fatto che una delle due orecchie in ombra rispetto allaltra, a causa dellostacolo costituito dalla testa. Le differenze sono piccole fino a poco pi di 1000 Hz ( =3,40m), ma aumentano notevolmente oltre questa soglia fino ad arrivare a uno sbalzo di quasi 20 dB sulle alte frequenze. In tal modo il sistema percettivo pu facilmente localizzare la posizione di una sorgente che emette alte frequenze.

Leffetto ombra molto efficace per onde di alta frequenza (e bassa lunghezza d'onda) per le quali l'ostacolo rappresentato dalla testa dell'ascoltatore quasi insormontabile e determina un significativo decremento dell'energia sonora (intensit) che arriva all'orecchio pi lontano dell'ascoltatore

Leffetto fase efficace, invece, per onde di bassa frequenza (ed elevata lunghezza d'onda) per le quali l'ostacolo rappresentato dalla testa dell'ascoltatore facilmente aggirabile.

La riproduzione stereo cerca, attraverso questi effetti di ricreare attraverso piccoli ritardi e differenze di intensit tra i suoni percepiti, di dare allorecchio una sensazione di spazialit della sorgente.


2.9 Effetto Haas

Quando in un ambiente chiuso viene emesso un suono, saremo raggiunti prima di tutto dal segnale proveniente direttamente dalla sorgente e in un secondo momento dalle riflessioni del segnale stesso sulle pareti della stanza. Questo ritardo dovuto al fatto che il suono riflesso compie un percorso pi lungo del segnale diretto. Se i due segnali arrivano con un piccolo ritardo l'uno dall'altro, viene percepito dal cervello un unico suono proveniente da una sola direzione. La direzione individuata dal cervello come quella di provenienza del suono quella dell'onda che arriva per prima (questo vale anche se l'intensit della seconda onda maggiore della prima) e per questo motivo questo effetto prende anche il nome di effetto di precedenza. Fin quando il segnale diretto e quello riflesso presentano un ritardo massimo di 35 ms, linsieme viene percepito come un segnale unico, questo intervallo temporale viene definito come zona di Haas: [0 - 35ms]

Quando il ritardo fra i segnali eccede i limiti zona di Haas lascoltatore avverte due segnali distinti come effetto eco.

Per tale ragione, in ambienti di grosse dimensioni, necessario ritardare opportunamente lemissione del segnale dagli altoparlante pi distanti, per impedire che questo raggiunga lascoltatore lontano prima del segnale diretto, impedendo lindividuazione della sorgente. Diversamente in un auditorium accadrebbe che lascoltatore a causa a causa delleffetto precedenza, finirebbe per individuare come sorgente laltoparlante piuttosto che loratore.

In tali ipotesi una altoparlante alla distanza di 20 m dal palco sorgente richiede un ritardo di 20/340 =58 ms, inoltre necessario che laltoparlante produca un suono di 10 dB pi elevato di quello delloratore per dare lillusione di provenire dalloratore.

2.10 Distorsione

La distorsione un fenomeno di alterazione del suono nelle diverse fasi di registrazione,riproduzione e diffusione, consiste in sostanza nelle differenze udibili tra il sono originale e quello riprodotto. La distorsione pu essere causata da diversi fattori, quali l'amplificazione, la diffusione per mezzo di casse acustiche, il luogo dove avviene la riproduzione audio.

Sono conosciuti 2 tipologie di distorsione: distorsione armonica; distorsione d'intermodulazione

La prima dovuta alla introduzione nel segnale riprodotto di un suono spurio prodotto dal sistema di riproduzione, che sommandosi al segnale originario ne distorce il contenuto in frequenza. La distorsione Armonica Totale (THD - Total Harmonic Distorsion) la grandezza che misura, appunto, l'introduzione di un rumore ad opera di un dispositivo su un segnale audio che transita al suo interno.

La distorsione di intermodulazione, invece, una distorsione che si aggiunge a quella armonica, nel caso di dispositivo non lineare, allorch il segnale d'ingresso costituito da un segnale non sinusoidale, ovvero, quando si hanno pi ingressi contemporanei diversi.

In questi casi, infatti, oltre alle armoniche dovute alla non linearit del componente, in uscita si hanno anche altri termini, chiamati prodotti di intermodulazione le cui frequenze sono combinazioni lineari delle frequenze presenti nel segnale o nei segnali d'ingresso.

In teoria un sistema perfettamente lineare dovrebbe riprodurre le onde in ingresso senza alterazioni se non di ampiezza, diversamente ciascun sistema affetto da una sia pur limitata distorsione, la distorsione totale viene misurata attraverso le distorsioni delle diverse armoniche, ottenute raffrontando i valori efficaci (rms) dei segnali originali e di quelli dei segnali riprodotti, pertanto la THD pu esprimersi come:

THD = [( 1a armonica)2 + ( 2a armonica)2 + ( 3a ar....)2 ......]


Il THD tuttavia rappresenta una misura alquanto grezza della distorsione in quanto, sistemi di riproduzione aventi lo stesso valore di THD possono riprodurre il suono in maniera nettamente

diversa luno dallaltro.

I sistemi a transistor inducono inoltre un altro tipo di distorsione dovuto allaccendersi ed allo spegnersi successivo dei transistor al passaggio del segnale che per sua natura alternato, considerato che la tensione positiva del segnale fornita da un transistor NPN, mentre quello PNP eroga quella negativa. Questi

dispositivi presentano tempi di commutazione finiti; esiste quindi il problema di raccordare fra di loro la fine dellerogazione di corrente da parte di un transistor con linizio dellerogazione da parte dellaltro. In classe A si cerca di eliminare il problema facendo circolare nei transistor comunque una corrente sia pur minima, nella classe AB si cerca di ridurre il problema adottando delle soluzioni di compromesso.

3 GlI STRUMENTI di RIPRODUZIONE SONORA e di MISURA

3.1 Il Microfono

Il microfono costituisce il primo anello della riproduzione sonora ed il principale strumento di misura del suono. Rappresenta il punto di ingresso del segnale nei sistemi di trasmissione radio, televisiva, telefonica, nei sistemi di amplificazione per usi concertistici o per conferenze.

Il microfono un trasduttore, un dispositivo che cambia informazioni da una forma all'altra. Trasforma la pressione dell'aria in entrata in corrente elettrica, l'accuratezza di questa trasformazione, viene detta fedelt. Una variet di tecniche meccaniche possono essere utilizzate nella costruzione di microfoni. I due tipi pi comuni sono i magneto-dinamici e quelli a condensatore variabile.

La funzione del microfono consiste, pertanto, nella trasformazione dellenergia meccanica trasferita alla membrana dalle vibrazioni prodotte dallonda sonora, in oscillazioni elettriche.

Nel magneto-dinamico, comunemente chiamato dinamico, le onde sonore causano il movimento di un diaframma sottile per lo pi metallico e di una bobina di filo ad esso collegata. La bobina immersa in campo magnetico, in tal modo il movimento della bobina all'interno del campo produce un flusso di corrente. un microfono molto economico e robusto, in grado di sopportare pressioni sonore molto elevate senza danneggiarsi.

La corrente viene prodotta dal movimento della membrana, e lintensit di corrente determinata dalla velocit di tale movimento. Questo tipo di microfono noto come sensibile alla velocit.

Figura 11 Microfono dinamico

Nel microfono a condensatore. il diaframma montato vicino a, ma non a contatto, di una piastra rigida. Una batteria collegata ad entrambi i pezzi di metallo, produce una tensione, ed una carica elettrica tra di loro. La quantit di carica viene determinata dalla tensione della batteria, dall'area del diaframma, e dalla distanza tra i due. La quantit di corrente essenzialmente proporzionale allo spostamento del diaframma, ed cos piccola, che deve essere amplificata prima di lasciare il microfono. Una variet comune di questo tipo di microfono usa un materiale con una carica permanentemente per il diaframma, il quale non necessita di essere alimentato perch prepolarizzato, . Tale materiale chiamato elettrete ed solitamente un tipo di plastica (normalmente costituita da una

pellicola di mylar, poliestere dello spessore di pochi decimi di mm) 2.

Il diaframma , in buona sostanza, una membrana il cui compito quello di farsi investire dalle vibrazioni e vibrare a sua volta. Buona parte della qualit di un microfono decisa proprio dal diaframma, il quale deve essere il pi leggero possibile. La massa (o inerzia) del diaframma, infatti, determina le sue cosiddette frequenze proprie, ossia la sua capacit di riprodurre pi o meno fedelmente le vibrazioni da cui investito. Se il diaframma fosse troppo pesante, le vibrazioni di debole intensit o con frequenze elevate non verrebbero captate, perdendo, quindi, una parte del suono prodotto. Se, invece, il diaframma molto leggero, la sua fedelt aumenta notevolmente, ma con essa, anche la sua fragilit.

Linearit, o distorsione. Questa la caratteristica che determina il prezzo dei microfoni. Le caratteristiche di distorsione di un microfono sono determinate soprattutto dalla cura con cui realizzato e montato il diaframma. I microfoni vengono prodotti in grosse quantit: i migliori vengono assegnati alle classi pi alte, i peggiori vengono scartati.

Dal punto di vista della risposta al segnale sonoro, quindi microfoni presentano caratteristiche tra le pi diversificate, che vanno valutate i rapporto alle specifiche condizioni di utilizzo.

I microfono dovrebbero teoricamente fornire una risposta uniforme su tutte le gamme di frequenza udibili, vale a dire dovrebbero garantire una conversione di pari qualit nella banda compresa tra 20 Hz e 20 KHz , corrispondenti al campo di udibilit limite delluomo, e quindi il diagramma di conversione tra la livello sonoro e segnale dovrebbe corrispondere ad una linea.

I microfoni moderni riescono a dare una risposta abbastanza prossima a questo requisito teorico, tuttavia una risposta uniforme a tutte le frequenze non sempre desiderabile, pu essere necessario, infatti, filtrare alcune frequenze in ambienti rumorosi, ovvero enfatizzare la riproduzione di altre, ad esempio nel campo musicale per esaltare le capacit vocali di un tenore o di un soprano.

2 Sfrutta la propriet di alcune materie plastiche a base di fluoroderivati del carbonio di polarizzarsi elettricamente

per riscaldamento a 100-300 C, fino al punto di rammollimento e di raffreddarsi all'interno di un elevato campo elettrico. Tale materiale funziona da strato di dielettrico M di un condensatore (con un'intercapedine I di aria). Funziona quindi come un microfono a condensatore, con il vantaggio di non avere bisogno di tensione continua di polarizzazione, ha per una sensibilit assai bassa, con elevata impedenza di uscita, il che ha posto problemi di amplificazione, poi risolti con amplificatori a transistori.


Una risposta in frequenza piatta stato l'obiettivo principale dei produttori microfono per gli ultimi tre o quattro decenni. Negli anni Cinquanta, i microfoni erano di cos scarsa qualit che i produttori di console hanno iniziato ad aggiungere equalizzatori a ciascun ingresso per compensare le distorsioni. Questo sforzo ha dato i suoi frutti al punto che la maggior parte dei microfoni professionali ora presentano una caratteristica sensibilmente piatta, almeno per i suoni provenienti dal davanti.

Problemi nella risposta in frequenza sono per lo pi incontrati con i suoni provenienti da dietro il microfono.

I microfoni producono una piccola quantit di corrente, per essere utile per la registrazione o ad altri processi elettronici, il segnale deve essere amplificato di un fattore di pi di mille. Qualsiasi rumore elettrico prodotto dal microfono sar amplificato, quindi, anche una piccola quantit di rumore appare intollerabili. I microfoni dinamici sono essenzialmente privi di rumore, ma il circuito elettronico integrato nei tipi a condensatore una fonte potenziale di problemi, e devono essere attentamente progettati e costruiti delle parti critiche. Il rumore comprende inoltre lingresso indesiderato di vibrazioni meccaniche attraverso il corpo del microfono, pertanto modelli molto sensibili richiedono supporti ammortizzati. La fonte pi comune di rumore associato con i microfoni il filo che collega il microfono, un preamplificatore microfonico molto simile ad un ricevitore radio, perci al cavo deve essere impedito di diventare un'antenna. La tecnica di base di circondare i fili che portano la corrente e dal microfono con uno schermo metallico flessibile.

In un microfono, qualunque sia la tecnologia costruttiva, troviamo un diaframma vibrante ed

un congegno di conversione delle vibrazioni in segnale elettrico. I principi di funzionamento fanno capo

alle teorie della meccanica delle vibrazioni e dellelettromagnetismo.

In genere un microfono non riceve solo i segnali che provengono da aree in asse con lo stesso, ma recepiscono anche con minore o maggiore intensit segnali con origine posta obliquamente. Si definisce pertanto direttivit del microfono la capacit di recepire segnali sonori da ogni direzione o di discriminare fra le diverse direzioni di origine avendo una risposta selettiva rispetto ad esse. Questa caratteristica del microfono viene solitamente graficizzata in un diagramma polare, in tale rappresentazione un microfono omnidirezionale presenterebbe un diagramma circolare, un microfono unidirezionale avrebbe un diagramma cardoide, mentre sarebbe bilobato quello di un microfono bidirezionale. Spesso possibile reperire microfoni con capsule intercambiabili, per rispondere alle diverse esigenze di ambiente e di riproduzione.

Una caratteristica, quindi, importantissima dei microfoni la loro capacit di captare o

meno un suono proveniente da una certa direzione rispetto al loro orientamento.

Questa caratteristica gioca un ruolo fondamentale nelle tecniche di registrazione, cio

nella decisione di quali e quanti microfoni usare e dove posizionarli. Per descrivere questa


caratteristica, si usano i diagrammi polari, che sono dei grafici che riportano la sensibilit del microfono

a seconda della direzione da cui il suono proviene rispetto allasse del diaframma.

Le configurazioni possono essere:

a) Omnidirezionale riprende in tutte le direzioni allo stesso modo e con la stessa fedelt.

Ideale per riprese dambiente.

b) Bidirezionale - in questo caso il microfono in grado di captare al meglio i suoni provenienti

sia da dietro che da davanti ma risulta poco sensibile ai suoni provenienti dalle direzioni

laterali

c) Cardioide il nome deriva dalla linea a forma di cuore del diagramma. In questo caso i

suoni provenienti da dietro il microfono non vengono captati. Ideale per riprese in cui si

voglia riprendere una sorgente sola, in mezzo a pi strumenti.

d) Super-cardioide come il diagramma cardioide ma con caratteristiche di direzionalit

accentuate. Tuttavia per stringere il diagramma anteriore bisogna accettare l'insorgenza di

un piccolo lobo posteriore. Ci implica un leggero aumento della sensibilit ai suoni

provenienti da dietro al microfono.

e) Iper-cardioide come il super cardioide ma con caratteristiche di direzionalit ancora

accentuate. Da notare la presenza ancora maggiore del diagramma cardioide posteriore

f) Shot-gun cosiddetto microfono a fucile, sfrutta il principio della riflessione per captare

solo il suono della sorgente verso cui puntato, anche a grande distanza. Il suo

diagramma fortemente direzionale.

Nellangolo di ricezione utile il microfono non ha un comportamento uguale a tutte le frequenze, e sopra i 5 Khz di solito la riproduzione si presenta problematica, in quanto le dimensioni del microfono a quelle frequenze appaiono comparabili con la lunghezza dellonda sonora, e pertanto lo stesso microfono costituisce un ostacolo alla propagazione del suono, producendo fenomeni di riflessione e rifrazione che distorcono il segnale. Una riproduzione pi fedele pu aversi allora con microfoni di pi ridotte dimensioni, si trovano infatti in commercio microfoni del diametro di 1/8, costruiti appunto per il rilievo di segnali ad alta frequenza.

Il decibel forse la misura pi usata in acustica, esso esprime secondo una scala logaritmica in base

10, il rapporto fra due grandezze omogenee. Ricordiamo che per definizione il logaritmo di un certo numero in una certa base, lesponente che


133099931 Suono e Rumore

Documents

Transcript of 133099931 Suono e Rumore