Acustica e Suono: Fondamenti, Proprietà e Fenomeni per la Musica

Fondamenti di Acustica e Fenomeni Sonori

Il Suono e le sue Caratteristiche

Il suono è la sensazione percepita dall'orecchio al raggiungimento delle vibrazioni di un corpo sonoro. Si distingue in:

• Suono determinato (nota musicale): Caratterizzato da una frequenza e altezza definite.
• Suono indeterminato (rumore): Caratterizzato da una durata e frequenza non definite.

Propagazione del Suono

Le onde sonore sono movimenti vibratori che si propagano nell'aria (o in altri mezzi) in tutte le direzioni, formando sfere concentriche. La velocità di propagazione del suono a una temperatura di 15 ºC è di circa 340 m/s. È importante notare che la velocità di propagazione aumenta con la temperatura.

Fenomeni Acustici

• Riflessione: Fenomeno per cui un suono, quando le sue onde colpiscono un ostacolo, viene riflesso.
• Rifrazione: Si verifica quando le onde sonore entrano in superfici a densità diverse, spostando la loro direzione di propagazione.
• Diffrazione: Fenomeno per cui le onde sonore aggirano un ostacolo e proseguono il loro corso, sebbene indebolite.
• Eco: Si manifesta quando percepiamo il suono riflesso come distinto e separato dal suono diretto, a causa di una distanza sufficiente tra la sorgente e l'ostacolo riflettente.
• Riverbero: Prolungamento del suono dopo che la sua emissione è cessata, dovuto a riflessioni multiple che si susseguono così rapidamente da non essere percepite come echi distinti, ma come una coda sonora. L'udito non riesce a percepire la distanza tra il suono diretto e i suoni riflessi come separata.
• Risonanza: Vibrazione di un secondo corpo in simpatia con il primo, a causa della corrispondenza delle loro frequenze naturali.

Le Vibrazioni

Le vibrazioni sono rapidi movimenti oscillatori che avvengono in alcuni corpi quando una forza agisce su di essi, allontanandoli dalla loro posizione di equilibrio. Possono essere:

• Vibrazioni semplici o complete (doppie vibrazioni)
• Vibrazioni laterali e longitudinali
• Ventri e nodi di vibrazione (modi di vibrazione)

Proprietà del Suono

Le principali proprietà che caratterizzano un suono sono:

• Altezza (o Frequenza): Determina se un suono è più acuto o più grave.
• Intensità (o Ampiezza): Determina se un suono è più forte o più debole.
• Timbro: Permette di distinguere la sorgente sonora, anche se due suoni hanno la stessa altezza e intensità.

Caratteristiche Sonore degli Strumenti Musicali

Le caratteristiche che influenzano il suono prodotto dagli strumenti musicali includono:

1. Il grado di tensione (es. delle corde).
2. La lunghezza delle corde o della colonna d'aria vibrante.
3. I componenti sensibili alla vibrazione che influenzano lo strumento.
4. La tavola armonica (o cassa di risonanza) che ha una propria risonanza e interagisce con le corde tramite un ponticello.

Vibrazione negli Strumenti a Fiato

Negli strumenti a fiato, la produzione del suono dipende da:

1. Un dispositivo speciale per la generazione della vibrazione iniziale.
2. L'associazione di questo dispositivo a un tubo (canna).
3. Il tipo di elemento vibrante:
   • Bocchino (es. ottoni)
   • Ancia (es. legni):
     • Ancia libera
     • Ancia battente (singola)
     • Doppia ancia
4. Il tipo di tubo: aperto o chiuso.

Intervalli Musicali

Di seguito alcuni intervalli musicali comuni:

• Ottava Giusta
• Quinta Giusta
• Quarta Giusta
• Terza Maggiore
• Terza Minore
• Seconda Maggiore
• Seconda Minore