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Acustica

Che cosa è l'acustica?

Con il termine "acustica" si intende la scienza che studia i fenomeni sonori: ma, in pratica, i limiti dell'acustica dipendono dal significato che si dà al termine suono.

Nel suo significato originario, "suono" è il contenuto della sensazione auditiva; con ovvia estensione lo stesso termine viene comunemente adoperato anche per indicare la causa fisica di tale sensazione e cioè le onde elastiche aventi frequenze e intensità comprese entro i limiti di audibilità.

L'acustica è pertanto, in senso proprio, la scienza che studia la generazione, la propagazione e la rivelazione con mezzi fisici delle oscillazioni elastiche di frequenza udibile (oscillazioni acustiche) e il loro effetto sugli organi dell'udito.

Tuttavia non vi è dubbio che, se si toglie la capacità di impressionare l'udito, non esiste fisicamente alcuna discontinuità di comportamento tra le onde elastiche la cui frequenza è compresa nei limiti di audibilità e quelle le cui frequenze sono maggiori o minori di tali limiti.

I limiti di audibilità sono, per l'uomo, da 20 Hz a 20 kHz circa, dove Hz è il simbolo dell'hertz, unità di misura della frequenza (1 Hz corrisponde a una vibrazione completa nell'unità di tempo).

Modernamente si è comunque generalizzata la tendenza a estendere i limiti dell'acustica fisica fino a comprendervi gli infrasuoni (oscillazioni di frequenza inferiore ai 20 Hz) e gli ultrasuoni (oscillazioni di frequenza superiore ai 20 kHz).

Con queste estensioni l'acustica, almeno nel suo aspetto fisico, tende perciò sempre più a identificarsi con la totalità delle conoscenze sulle oscillazioni elastiche, sia nei loro aspetti teorici sia in quelli tecnici.

Branche dell'acustica

L'acustica può essere divisa in diverse branche, delle quali vengono elencate e brevemente descritte le più importanti.

Acustica fisica

L'acustica fisica studia l'aspetto puramente fisico dei fenomeni sonori (con esclusione cioè di quello psicofisiologico) e comprende lo studio della generazione delle onde acustiche da parte dei corpi vibranti (radiazione acustica), della loro propagazione nei mezzi elastici e dei fenomeni con questa connessi (rifrazione, diffrazione, assorbimento, ecc.).

L'acustica fisica studia anche le interazioni fra le oscillazioni acustiche e la materia.

Psicoacustica

La psicoacustica studia gli effetti soggettivi dei suoni sugli organi dell'udito, ossia le principali caratteristiche della sensazione auditiva, cercando di metterle in relazione con i parametri fisici dei fenomeni oscillatori che sono causa delle sensazioni.

La psicoacustica si occupa inoltre di studiare le caratteristiche della voce e particolarmente della voce parlata.

Acustica fisiologica

L'acustica fisiologica studia la conformazione e le caratteristiche degli organi dell'udito e della fonazione, cercando di spiegare su basi scientifiche il loro funzionamento (teoria sull'udito).

Vengono quindi considerati anche i contributi della laringe, della glottide, della gola, della bocca, della lingua e dei denti nel processo della parola, così come il comportamento del timpano, degli ossicini dell'orecchio medio e dell'orecchio interno e, infine, l'azione dei nervi che nel processo dell'udito portano la stimolazione acustica all'encefalo.

Acustica applicata

L'acustica applicata può essere utilmente suddivisa in varie branche distinte che possono essere raggruppate in acustica tecnica (suddivisa in elettroacustica e acustica architettonica) e acustica musicale.

L'elettroacustica studia i mezzi atti a trasformare le oscillazioni acustiche in oscillazioni elettriche che ne rispecchino la forma d'onda e viceversa, cioè i trasduttori elettroacustici, quali i microfoni e altoparlanti, ricevitori telefonici, ecc.

L'acustica architettonica studia i fenomeni connessi con la propagazione delle onde sonore negli edifici, allo scopo di consentire - all'ingegnere - la progettazione di ambienti che assicurino le migliori condizioni per l'ascolto di sorgenti sonore in essi esistenti (acustica ambientale) e che siano sufficientemente protetti contro l'azione disturbante dei rumori di varia natura e provenienza (isolamento acustico e protezione contro i rumori).

L'acustica musicale studia le leggi che governano il funzionamento degli strumenti musicali, la loro costruzione e gli effetti dei suoni musicali sugli ascoltatori, sovrapponendosi qui parzialmente al campo della psicoacustica.

Studia anche l'organo di fonazione dei cantanti.

Ultracustica

L'ultracustica tratta la generazione e la rivelazione delle oscillazioni elastiche di frequenza superiore al limite di audibilità (20 kHz), denominate ultrasuoni, studiandone le proprietà, gli effetti di natura chimica, fisica e biologica e anche le applicazioni in campo biologico, medico e industriale.

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