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Nozioni introduttive Se si definisce il suono come «uno stato vibratorio di un mezzo elastico in grado di far vibrare un corpo elastico» (ad es. il timpano) si evidenziano le caratteristiche intrinseche, oggettive, del fenomeno, le principali delle quali costituiscono l’argomento di questo capitolo. Definendo, in alternativa, il suono come «la sensazione indotta a livello cerebrale (attraverso il sistema uditivo) da un movimento vibratorio propagantesi in un mezzo elastico», si pone l’accento sigli effetti percettivi, soggettivi, causati nell’uomo dal fenomeno. Questo aspetto verrà preso in considerazione nel capitolo relativo alla fonetica percettiva. Per farsi una prima idea della genesi del suono supponiamo che il mezzo elastico interessato sia l’aria le cui particelle (molecole) costitutive siano inizialmente ferme ciascuna nella propria posizione di equilibrio (o di «quiete», o di «riposo»). Se spostiamo, con un procedimento qualsiasi, una di queste particelle dalla sua posizione di riposo, il movimento oscillatorio che questa verrà ad assumere si trasferirà, per urti elastici successivi, a particelle via via più lontane: si genera cioè una perturbazione del mezzo elastico che, propagandosi da una particella all’altra, dà origine ad una «onda sonora». Queste oscillazioni delle particelle, ciascuna attorno alla propria posizione di equilibrio, determinano in ciascun punto dello spazio interessato dall’onda sonora delle variazioni in più (zone di condensazione) ed in meno (zone di rarefazione) della pressione rispetto al valore di pressione atmosferica specifica del luogo. La forma di un’onda sonora - cioè la geometria con cui la perturbazione sonora si propaga nello spazio - dipende sia dalle modalità di generazione (cioè dal tipo di sorgente sonora), sia dalle caratteristiche intrinseche e dalle delimitazioni del mezzo elastico. In dipendenza essenzialmente dalla sorgente sonora, possono individuarsi due tipi principali di onda sonora. a) l'onda sferica, prodotta da una sorgente puntiforme (per es. una sferetta pulsante) in uno spazio privo di delimitazioni, si irradia in tutte le direzioni in modo tale che l’ideale superficie che unisce i punti dello spazio ove vi sia - ad un certo istante - una stessa variazione di pressione (tale superficie si chiama fronte d’onda) è una sfera concentrica alla sorgente. Evidendemente a distanze via via crescenti dalla sorgente i fronti d’onda sferici considerati su una area limitata presentano una curvatura decrescente, tanto che l’onda sferica può in tal caso assimilarsi ad un’«onda piana» prodotta da una sorgente a superficie piana di grandi dimensioni; b) l’onda piana, prodotta per esempio da un pistone agente ad una estremità di un tubo cilindrico, si propaga in una unica direzione; in tal caso i fronti d’onda sono sezioni piane del tubo perpendicolari al suo asse. La moderna teoria acustica della produzione della parola approssima il condotto vocale ad una successione di tubi retti di diversa sezione in cui la propagazione del suono avviene per onde piane. onda sferica onda piana in dipendenza essenzialmente dalle delimitazioni del mezzo elastico, possono aversi due tipi principali di campo sonoro: a) il campo libero, nel quale l’onda sonora che si propaga non incontra alcun ostacolo, per cui non è soggetta né a riflessioni, né a rifrazioni (o assorbimenti): in qualunque punto di tale campo venga effettuato un rilevamento, ad essere misurata è sempre l’onda sonora primaria, cioè l’onda originariamente prodotta dalla sorgente. La migliore approssimazione di campo libero la si ottiene in laboratorio con le cosiddette camere anecoiche, strutturate in maniera tale da assorbire alle pareti le onde sonore generate al loro interno in modo che quivi vi siano solo onde primarie; b) il campo diffuso, nel quale le onde sonore primarie incontrano svariati ostacoli (come avviene in una normale stanza, per esempio) dai quali vengono riflesse (oltre che parzialmente rifratte), per cui in esso sono rilevabili contemporaneamente sia onde primarie, sia secondarie. E’ la condizione di produzione-trasmissione-percezione del suono di abituale e quotidiana esperienza. Un caso estremo di campo diffuso lo si ottiene in laboratorio con le camere riverberanti strutturate in modo da ridurre al minimo la rifrazione alle pareti e privilegiare di conseguenza l’installarsi di riflessioni multiple delle onde sonore generate al loro interno.

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