Sensazione sonora e le frequenze

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L’orecchio umano è un organo straordinariamente sensibile, capace di percepire suoni in un’ampia gamma di frequenze, comunemente compresa tra i 16-20 Hz (infrasonici percepibili solo come vibrazioni lievissime) e i 16-20.000 Hz (20 kHz). Questa estensione varia non solo da persona a persona, ma cambia con l’età, tendendo a ridursi nelle alte frequenze con l’avanzare degli anni – fenomeno noto come presbiacusia.

Tuttavia, non tutte le frequenze vengono percepite con la stessa intensità. A parità di livello di pressione sonora, suoni a diverse frequenze possono risultare più o meno intensi all’ascolto. Questo perché l’orecchio non ha una risposta piatta come uno strumento tecnico: è più sensibile a certe frequenze e meno ad altre.

Questa caratteristica è rappresentata dalle curve isofoniche (o curve di ugual sensazione sonora), ottenute da studi statistici su grandi campioni di individui. Ogni curva isofonica unisce i punti che corrispondono a suoni puri percepiti con uguale intensità soggettiva a frequenze diverse. Da queste curve si evidenzia che l’orecchio umano è più sensibile nella fascia tra i 1.000 e i 4.000 Hz, un intervallo cruciale per la comprensione del linguaggio umano, dove risiedono gran parte delle consonanti e dei segnali di allarme naturali.

Perché siamo più sensibili tra 1.000 e 4.000 Hz?

Secondo alcuni studi evolutivi, questo intervallo sarebbe stato selezionato naturalmente perché ottimale per percepire la voce umana e i suoni di allarme o pericolo (come un grido o il pianto di un bambino). Si tratta quindi di una finestra percettiva cruciale per la sopravvivenza della specie.

Frequenze e invecchiamento

Con il tempo, le cellule ciliate della coclea (struttura interna dell’orecchio) si danneggiano, in particolare quelle responsabili della percezione delle alte frequenze. Questo porta alla presbiacusia, ovvero la difficoltà progressiva a percepire suoni acuti, come gli squilli o certe sillabe.

L’effetto del rumore sull’udito

Un’esposizione prolungata a rumori forti (oltre i 85 dB SPL), come concerti o ambienti industriali, può causare danni irreversibili. In questi casi si formano delle “nicchie” (notch) di perdita uditiva rilevabili con l’audiogramma.

Decibel e soglie di sicurezza

L’intensità sonora si misura in decibel (dB SPL). La soglia minima percepibile è di 0 dB, mentre oltre i 120 dB si entra nella zona del dolore fisico e del rischio immediato di danno uditivo.

Toni puri vs suoni complessi

Le curve isofoniche si riferiscono a suoni puri (onde sinusoidali), ma nella realtà ascoltiamo suoni complessi, formati da molte frequenze sovrapposte. L’orecchio elabora in modo sofisticato queste informazioni, influenzando la percezione di intensità e timbro.

Audiogramma: come si misura l’udito

Il test audiometrico valuta quanto il nostro udito si discosta dai valori medi della popolazione, proprio tracciando un audiogramma che si confronta idealmente con le curve isofoniche.

Infrasuoni e ultrasuoni

Frequenze inferiori a 20 Hz (infrasuoni) non vengono sentite, ma possono essere percepite dal corpo come vibrazioni profonde o sensazioni di disagio. Gli ultrasuoni (oltre i 20 kHz), invece, sono utilizzati in campo medico e tecnologico, ma non udibili dall’uomo.

Sensazione sonora e ambienti acustici

Grazie alla sua capacità di adattarsi, l’orecchio può filtrare automaticamente suoni irrilevanti. Questa proprietà è usata anche nella progettazione di cuffie, sale da concerto, ambienti scolastici e uffici, dove si cerca di enfatizzare o ridurre certe bande di frequenza.

Udito umano vs animale

L’uomo percepisce meno di altri animali: i cani possono superare i 40.000 Hz, i pipistrelli arrivano anche a 100.000 Hz. Queste capacità extra servono alla caccia, all’orientamento e alla comunicazione.

Livello del suono (dB) Pressione sonora (mPa) Esempi Fascia
140 200.000.000 motore jet fascia dannosa
130 63.245.555 martello pneumatico
120 20.000.000 veicolo ad elica
soglia del dolore
110 6.324.555 discoteca fascia critica
100 2.000.000 macchinari industriali
90 632.455 veicolo pesante
80 200.000 traffico intenso
fascia di sicurezza
70 63.245 aspirapolvere
60 20.000 uffici
50 6.324 musica a basso volume
40 2.000 biblioteca
30 632 passi sulle foglie
20 200 abitazione di notte
10 63 “tic-tac” di un orologio
0 20 soglia dell’udibile

Il grafico sottostante sta ad indicare che l’orecchio umano percepisce un aumento di volume all’aumentare della frequenza in realtà non è così, guardando il grafico l’0recchio umano percepisce la reale pressione sonora a 1000 KHz

Conclusione

L’orecchio umano è molto più di un recettore passivo: è una centrale di elaborazione acustica, selettiva, plastica e capace di adattarsi. Capire come funziona la nostra percezione sonora non è solo una questione di biologia, ma ha ricadute sulla salute, la comunicazione, la sicurezza e il benessere quotidiano.

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