TECNO-CORNER:INTRODUZIONE ALLA TEORIA DEL SUONO (DIGITALE)

Bon,in questo TC in più parti,cercherò di dare un'infarinatura di acustica e di teoria del
suono.

I suoni sono onde prodotte dalla vibrazione degli oggetti che ci circondano,ad esempio il
motore di un auto,le corde di una chitarra,uhm...le nostre stesse corde vocali!
Queste onde causano una variazione nella pressione delle particelle d'aria nello spazio,
arrivando al nostro orecchio sotto forma di stimoli acustici:questi stimoli vengono
tradotti in segnali elettrici e inviati al cervello,che li elabora sottoforma di suoni.

Come ogni onda,anche il suono può essere rappresentato da una funzione matematica che
tenga conto della variazione di una certa grandezza (nel caso dei suoni,la loro intensità)
nel corso del tempo.Ad esempio



La sinusoide sopra rappresenta quello che viene chiamato un SUONO PURO (o TONO),cioè
avente un'andamento che si ripete nel tempo (non a caso viene rappresentato da una
funzione periodica).

I suoni puri non esistono in natura,ma sono molto utili per introdurre la teoria del suono
perchè sono semplici da trattare e analizzare.

Le caratteristiche distintive dei suoni sono l'INTENSITA' e la FREQUENZA.Il suono puro
descritto dalla sinusoide di prima ha un'intensità pari a 1 e una frequenza che è pari
al reciproco del suo periodo,cioè 1 Hz (=1 oscillazione al secondo).

Come detto,i suoni puri non esistono in natura:infatti,in natura l'onda prodotta da un
suono non è perfettamente periodica,ma ha un andamento che varia (anche di molto) nel
tempo,per esempio



Un suono del genere non è associabile a nessuna funzione matematica nota,e viene perciò
definito SUONO COMPLESSO;dunque,tutto ciò che sentiamo intorno a noi è un suono complesso:
la musica,le voci di altre persone,il rumore della pioggia,ecc...

D'ora in avanti non parlerò più di suoni,ma di "segnali audio" (lieve abuso del linguaggio
da ingegnere informatico :-).

Ora,se ci chiedessimo quali sono la frequenza e l'intensità di questo segnale non troveremmo
risposta,perchè il segnale non si ripete regolarmente come nel primo caso.
Infatti,per un segnale complesso non ha senso parlare di una sola frequenza e di
una sola intensità,ma di tante COMPONENTI,ciascuna avente una propria frequenza e
una propria intensità.

A dispetto della sua semplicità,questo concetto è di fondamentale importanza per capire le
cose che diremo poi.

Chiudo questo TC "di cazzeggio" con una precisazione.

Nella realtà,l'intensità dei suoni viene indicata in dB (decibel).Il decibel non è un'unità
di misura,ma un "cambiamento di scala":senza entrare troppo nei dettagli tecnici,si può dire
che la gamma dei suoni udibili dall'orecchio umano è così ampia che per poterli rappresentare
tutti su un diagramma di dimensioni ragionevoli,risulta conveniente utilizzare una scala
"quasi-logaritmica",piuttosto che lineare.I suoni udibili dal nostro orecchio hanno
un'intensità che varia da 0 decibel (minima soglia di udibilità) a 120-130 decibel (soglia
del dolore).Giusto per la cronaca,la relazione tra valori in dB e in scala lineare è la
seguente:

valore(db) = 20*log [valore(li)]

dove log sta per logaritmo in base 10.

Nella prossima puntata:i segnali visti in frequenza e il teorema di Fourier

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