Acustica & Automobile - Quarta puntata

Ogni orecchio è diverso...lo abbiamo già detto.
E' però possibile tentare di capire come funziona facendo dei test su un campione di persone e, quindi, elaborando i risultati statisticamente.

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Questo è proprio quello che hanno fatto gli "scienziati" nei primi decenni del 1900. Sono così riusciti ad ottenere quella che può essere considerata la risposta in frequenza media dell'orecchio umano o audiogramma normale.
La figura seguente è il risultato dello studio con il quale si è voluto comprendere come l'orecchio si comporta al variare della frequenza e della pressione sonora.



Un campione di persone sono state sottoposte ad un test di ascolto nel quale venivano generati dei suoni a SPL costante, "spazzolando" tutte le frequenze della gamma udibile.
E' stato chiesto a queste persone di riferire quando, secondo loro, il suono che stavano ascoltando aveva la stessa intensità di quello di riferimento.

Leggiamo il grafico.
La frequenza di riferimento è stata posta a 1.000Hz. Nel grafico sono riportate più curve perché sono state fatte più campagne di ascolto, variando l'SPL della sorgente sonora (o phon, il numerino riportato in centro al grafico). Queste curve sono dette curve isofoniche.
Tratteggiata in rosso è riportata la curva dell’intensità minima udibile.

Mettiamoci sulla curva dei 90dB, ovvero supponiamo che la sorgente fosse stata tarata in modo tale che l'ascoltatore fosse sottoposto ad una pressione sonora di 90dB, alla frequenza di riferimento.
Seguendo la curva apprendiamo che, mediamente, le persone sottoposte al test giudicavano i 40Hz come aventi la stessa intensità della frequenza di riferimento quando il volume della sorgente veniva incrementato fino a far raggiungere i 105dB circa (effettivi, non “sentiti”) nel punto di ascolto.
Viceversa a 3.000Hz circa (dove l'orecchio è più sensibile), la sorgente doveva essere “abbassata” di quasi 12dB.
Si può osservare, inoltre, come più il suono risulta debole (cioè l'SPL, o il phon, alla frequenza di riferimento è basso), più l'orecchio si comporta "male", ovvero ha una risposta in frequenza meno piatta.

Ecco spiegato cosa intendevo quando dicevo che l'orecchio non era perfetto e che aveva una sensibilità variabile sia al variare della frequenza che al variare dell'intensità sonora.

Sempre leggendo il grafico, balza all'occhio immediatamente come mai i bassi non ci sembrano mai abbastanza, cioè come sia necessario un SPL molto maggiore alle frequenze basse per essere udite, soprattutto se il volume medio di ascolto è moderato.
Si vede, inoltre, come l'orecchio sia estremamente sensibile alle frequenze intorno ai 2.000-4.000Hz. Non a caso il pianto disperato di un neonato (quello più acuto) è composto da frequenze che stanno proprio intorno ai 2.000Hz.......il bimbo deve essere sicuro di farsi sentire !!!
Risulta ora anche più facile comprendere il difetto di cui ho parlato nella scorsa puntata, riguardante la gamma di presenza: se mal progettato, l'impianto potrebbe essere troppo efficiente alle frequenze vicine a quella dove l'orecchio è più sensibile, provocando fastidio e stancando nell'ascolto prolungato.

I bassi necessitano di molto più volume per essere apprezzati, sono frequenze che richiedono una sorgente di grande potenza e, infatti, in natura sono associate a fenomeni di forza eccezionale (terremoti, mareggiate, cicloni....).
Da un lato quindi spaventano, soprattutto se sono rumori e non suoni periodici.
Dall'altro invece, se sono periodici o ritmati, possono essere piacevoli. Sono reminescenze di quando eravamo nella pancia della mamma. Ad esempio, il battito del cuore ha una forte dominante a 25Hz.....come ? Non è un fenomeno di forza eccezionale ? Beh......la vita, secondo me, è un fenomeno di potenza ineguagliabile!

Bene.
Se vi dicessi che il grafico sopra riportato rappresenta delle curve che in inglese vengono definite "equal loudness contour" ? Cosa vi viene in mente ?
Sì, proprio lui ! Il famoso Loudness !
Quel tastino non fa altro che enfatizzare le frequenze riprodotte dall'impianto audio in modo da compensare i difetti dell'orecchio umano (medio).
Se ben implementato infatti, la sua azione è anche variabile con il volume di ascolto (come lo è la sensibilità dell'orecchio).
Ovviamente rappresenta un'approssimazione, per molti motivi. Innanzitutto, la curva di risposta dell'orecchio è una media, non è quella effettiva di chi sta ascoltando. Poi, molto più grave, il volume selezionato con la manopola non corrisponde assolutamente all'SPL del punto di ascolto, ma è associato solo alla potenza dell'amplificatore.
Comunque, piuttosto che nulla, la sua funzione è utile per migliorare l'ascolto dei sistemi, soprattutto di quelli economici.
Una volta mi è stato chiesto se sia meglio ascoltare con il loudness inserito o senza. Mi sento di consigliare il suo utilizzo sempre, a meno che non si possieda un impianto alta fedeltà, dove tutto è stato studiato nei minimi dettagli e la funzione del loudness viene attuata senza il controllo manuale di chi ascolta.

Ok. Con questo credo che si possa concludere l'argomento orecchio.
Proseguendo a scorrere in ordine inverso la catena di ascolto, ci troviamo a dover affrontare un altro argomento ostico nella progettazione di un buon impianto.
La scatola in cui siamo chiusi quando accendiamo lo "stereo".....
L'abitacolo e il suo contenuto.

Bye