Perché le onde sonore sono importanti

Perché le onde sonore sono importanti

Wade Bray, detto "Gandalf" della misurazione acustica, riassume in un brillante riassunto per il nostro angolo scientifico di oggi cosa sono queste onde sonore invisibili che possono farci trasalire, ridere a crepapelle o irritarci fino alla follia. Impara da un formidabile evangelista delle relazioni umane le meraviglie e le costernazioni del suono.

di WADE BRAY | 2024

Suono + Persone + Contesto = Paesaggio Sonoro

Questi tre aspetti non possono essere separati nella vita umana. Ogni essere umano è un elaboratore di dati/metadati, in ogni momento. È magico e, nel complesso, incredibilmente meraviglioso, anche se ovviamente può avere i suoi momenti negativi...

I suoni sono i dati. Il nostro sistema umano attivo, con gli incredibili organi uditivi e il supercomputer da 86 miliardi di neuroni che è il cervello umano, è l'elaboratore di metadati (dati sui dati) che integra i suoni e i metadati che li riguardano in Esperienza e Significato.

Le informazioni che il tuo cervello conosce e utilizza riguardo al tuo rapporto con i suoni di quel momento e di quel luogo sono inseparabili dai suoni stessi, nel creare la tua esperienza, che sia positiva, negativa o neutra.

"L'udito" non riguarda solo il suono, ma anche la vista, la conoscenza, l'appropriatezza, dove ti trovi, perché... e molto altro. Il tuo cervello fornisce un costrutto completo sulla tua relazione e comprensione del suono. Non puoi sentire senza la formazione del Paesaggio Sonoro, non puoi disattivare il tuo cervello che elabora i segnali né disconnettere gli altri sensi.

Sopra: Soundscape Triplet di Wade Bray

Ma cosa sono i suoni stessi, i dati?

I suoni sono variazioni molto, molto piccole, a frequenze comprese tra circa 20 Hz e 20.000 Hz (cicli al secondo), della pressione atmosferica costante. Il suono si irradia dalle sorgenti come gusci sferici in espansione, costituiti da minuscole contrazioni-allungamenti delle molecole d'aria distanziate, in effetti correnti alternate sovrapposte a una portante continua (costante) molto più grande, la pressione atmosferica.

È sorprendente quanto piccola sia la variazione di pressione che l'orecchio riesce a percepire come suono: poco meno di 2 x 10 alla potenza meno 10 della pressione atmosferica al livello del mare (soglia di udibilità a 0,00002 Pascal di variazione di pressione, la pressione atmosferica al livello del mare è di 101.325 Pascal).

La variazione di pressione atmosferica anche di un suono molto forte (20 Pascal, la soglia del dolore) è una frazione minuscola della pressione atmosferica costante. Eppure ci adattiamo a fare escursioni dal livello del mare a 2000 metri, a volare in aereo, a prendere l'ascensore per raggiungere i piani alti di edifici di 100 piani, il tutto senza traumi fisici alle nostre orecchie grazie alla lenta variazione in un intervallo di pressione atmosferica piuttosto ampio.

Se avessi un microfono su un'asta e potessi muoverlo su e giù 1000 volte al secondo (per produrre un tono da 1000 Hz), per una distanza di soli 2 piedi, la quantità di variazione alternata della pressione atmosferica su quella piccola differenza di altitudine produrrebbe un suono con un livello di pressione sonora di 105 dB, un suono forte!

PSU a onde sonore: un esempio dettagliato di un'onda longitudinale che attraversa un mezzo materiale. Quest'onda è un'onda sinusoidale continua, con regioni di compressione (dove le particelle sono schiacciate più vicine) alternate a regioni di rarefazione (dove le particelle sono più distanti). I punti rossi (e le frecce) mostrano che le singole particelle oscillano semplicemente avanti e indietro attorno alle loro posizioni di equilibrio mentre la perturbazione dell'onda si propaga attraverso il mezzo. Dott. Daniel Russell, The Pennsylvania State University

La nostra ricezione dei suoni: cosa succede dopo

Pensa a come i suoni si manifestano a frequenze e tempi diversi, provengono da direzioni e dimensioni diverse, ti circondano o "vengono da laggiù", hanno "complicazioni" che evocano Mozart, i Beatles, l'emozione musicale, il ruscello nel bosco, il martello pneumatico all'esterno, il suono delicato di un elettrodomestico silenzioso, le voci di familiari e amici. Viviamo in un emisfero sonoro scintillante, alcune direzioni sono "luminose" ad alcune frequenze, mentre altre sono "più scure" ad altre frequenze... magia.

Riceviamo tutto questo, e spazialmente; il nostro cervello converte tutto questo in paesaggi sonori e significati.

Il meccanismo umano è particolarmente sensibile ai suoni deboli (in realtà più di quelli forti, e anche in presenza di suoni più forti), come l'ultima parte dei decadimenti riverberanti musicali anche durante l'esecuzione di musica e le prime riflessioni da diverse direzioni. Sfortunatamente, per lo stesso motivo, siamo estremamente sensibili anche ai piccoli rumori indesiderati e ai piccoli schemi come ronzii, ticchettii e suoni fluttuanti.

I suoni inappropriati che vanno e vengono possono essere più fastidiosi di quelli costanti e continui.

Siamo esperienti sonori viventi, dinamici e ultra-complessi. "Guarda" dentro di te le tue esperienze mentre accadono o in seguito, e meravigliati.

Informazioni su Wade

Wade Bray vanta oltre 40 anni di esperienza nella qualità del suono nel settore automobilistico e dell'Information Technology, nell'acustica degli strumenti musicali, nell'acustica di chiese e luoghi di spettacolo, nella progettazione di sistemi audio per teatri e sistemi di potenziamento elettroacustico, e nell'acustica di altoparlanti e sistemi per teleconferenze. È attivo nel Comitato Generale per il Rumore e le Vibrazioni della Society of Automotive Engineers, organizzando le sessioni di presentazione di documenti sulla strumentazione, il Workshop sulla Qualità del Suono e partecipando alle sessioni "Chat with the Experts" alle conferenze SAE su Rumore e Vibrazioni.

Dal 1987 è attivo nelle attività nordamericane di HEAD acoustics GmbH, ricoprendo il ruolo di vicepresidente dell'ex Sonic Perceptions, Inc. e del suo successore, HEAD acoustics, Inc., dove, in qualità di responsabile tecnico, fornisce formazione e supporto ai clienti.

In precedenza, è stato consulente senior presso Jaffe Acoustics, Inc. a Norwalk, Connecticut, specializzato nella progettazione di sistemi acustici elettronici variabili per le arti performative e sistemi di teleconferenza audio full-duplex nascosti. Organista, ha anche lavorato presso Jaffe come consulente interno per l'acustica degli organi a canne.

Presso Kimball International, Inc., tra la fine degli anni '70 e l'inizio degli anni '80, Wade si dedicò alla ricerca sull'acustica del pianoforte, fu responsabile vendite per la registrazione e la trasmissione dei pianoforti Bösendorfer e progettò sistemi di altoparlanti e tecniche di elaborazione del segnale per organi elettronici, con particolare attenzione all'ascolto spaziale. Lavorò inoltre per Kimball come consulente interno per l'acustica e l'illuminazione delle divisioni Office Furniture, occupandosi di sistemi e applicazioni per uffici open space.

Wade ha conseguito la laurea triennale in Inglese e la laurea triennale in Fisica presso l'Arizona State University, con ulteriori studi in psicologia, musica e acustica. È membro dell'Acoustical Society of America, della Society of Automotive Engineers e dell'Institute of Noise Control Engineering (INCE).

Tra le sue attività recenti figurano la direzione del progetto di misurazioni acustiche Centenary Sound Lab (5 HEAD di Aachen e analisi psicoacustiche avanzate) presso la Detroit Orchestra Hall per la Detroit Symphony Orchestra che celebra il centenario della Hall e l'Anno internazionale del suono (2019), e il ruolo di acustico per il nuovo Carr Center Performance Studio nel classico edificio Park Shelton tra Kirby e Woodward a Detroit, inaugurato con recensioni positive nell'ottobre 2022.