Il suono è una variazione di pressione rilevabile dall’orecchio umano.
La propagazione del suono avviene in forma di onde ed è quindi soggetta a tutti i fenomeni tipici delle onde, come la rifrazione, la diffrazione e la riflessione. La velocità di propagazione dipende dal mezzo e nell’aria, a temperatura ambiente, è pari a circa 344m/s.
L’orecchio dispone di un’elevata sensibilità, è infatti in grado di percepire variazioni di pressione pari a circa 20 µPa. Questa incredibile sensibilità è accompagnata dalla capacità di sopportare variazioni di pressione più di un milione di volte superiori. Per convenzione, il livello di pressione sonora viene indicato in decibel anziché in Pascal, in modo da ridurre il campo numerico.
In acustica, il valore misurato è la pressione e il valore di riferimento corrisponde a 20 µPa, la minima pressione udibile. Pertanto il livello sonoro corrispondente a una variazione della pressione di 20 µPa verrà indicato con 0dB. Il livello sonoro corrispondente a una variazione della pressione di 20 Pa verrà indicato con 120dB, un livello al limite della soglia del dolore.
Il livello sonoro aumenta di 20dB per ogni aumento di un fattore 10 della pressione sonora. Analogamente l’aumento del livello è pari a 6dB per ogni raddoppio della pressione sonora.
L’utilizzo dei decibel per indicare il livello sonoro ha anche quello di fornire una buona approssimazione della percezione uditiva che segue su scala logaritmica la pressione sonora.
Non tutte le variazioni di pressione sono udibili. Nel caso infatti che queste avvengano troppo lentamente non possono essere udite, ne è un esempio quella dovuta a variazioni climatiche. Se invece il cambiamento di pressione è rapido, come quello prodotto dalla percussione di un tamburo, è rilevabile dall’orecchio umano e viene di conseguenza identificato come suono.
Il numero di oscillazioni della pressione al secondo viene chiamata frequenza del suono e si misura in cicli al secondo o Hertz (Hz). Il campo di frequenza udibile si estende circa da 20 Hz a 20 kHz.
Sotto i 20 Hz entriamo nel campo degli infrasuoni mentre sopra i 20 kHz entriamo in quello degli ultrasuoni.
La sensibilità dell’udito non è costante su tutto il campo delle frequenze audio ma presenta una notevole perdita alle frequenze molto basse oppure molto alte. La sensibilità è massima nel campo 2 kHz – 5 kHz. La variazione della sensibilità uditiva con la frequenza del suono dipende anche dall’intensità dello stesso. Le curva “isofoniche”, definite nella norma ISO 226:2003, forniscono il livello di pressione sonora che fornisce una identica sensazione uditiva al variare della frequenza.
La musica, la voce ed i rumori in genere sono normalmente distribuiti su un ampio intervallo di frequenze. Casi limite sono il “tono puro”: un suono che è costituito da una variazione di pressione ad una ben determinata frequenza; ed il “rumore bianco”: un suono che è invece uniformemente distribuito su tutte le frequenze.
Il livello sonoro non è generalmente statico ma varia nel tempo. Nel caso la variazione fosse molto rapida l’orecchio non riuscirebbe a percepirne la reale intensità. Nel caso di impulsi sonori sappiamo che l’orecchio ha una ridotta percezione già per durate inferiori a 70 ms. Per questo motivo rumori con caratteristica impulsiva sono generalmente considerati , a parità di livello sonoro, più pericolosi.