il-cane-si-morde-la-coda-floyd-e-toole-grazie-adi Gilberto Martinelli

Ultimamente, in alcune Università Statunitensi, si parla di misure soggettive del suono scavalcando I prestabiliti valori del secolo scorso basati su statistiche soggettive. Si vuole arrivare a dare valori più certi e meno riferimenti nel vasto ginepraio di unità di misura creati da Università e Laboratori di costruttori, nonché dall’iniziativa di singoli studiosi.

Tutti noi conosciamo il suono come un fenomeno fisico che viene analizzato scientificamente, se ne stabiliscono I parametri e lo si interpreta attraverso la sensorialità umana. Da qui le varie discipline relative, quali:

  • La Fisica del suono 
  • L’architettonica 
  • La psicoacustica

L’ascolto è parte della psicoacustica, o meglio la base di essa, è un’attività umana che non si vincola al rigore della scienza. Le discipline citate permettono di catalogare il fenomeno affinché l’analisi non sia dubbia e priva di metodo, ed è il vero spunto per il ragionamento sul “fenomeno” suono. Quando si parla di suono è vero che la nostra mente deve rendersi scientifica, ha quindi pretesa dimostrativa e attraverso un metodo efficace si arriverà ad un bivio in cui si riconosce la tecnica come ausilio per ottenere risultati che avranno poi un riscontro emozionale.

Un metodo molto singolare parte dal nulla, nel nostro caso il silenzio. Un silenzio che viene perturbato da suoni desiderati o meno. Qui nasce l’esperienza dell’ascoltatore.

Di suono se ne produce tanto e principalmente ad uso del linguaggio. Il suono si usa per comunicare, da esso se ne differenziano le lingue. È infatti grazie all’udito che si  è potuto sviluppare il linguaggio. Ma il suono non è solo un mezzo della cultura: è anch’ esso stesso cultura, una completa adesione alle possibilità umane.

Ogni buon manuale di acustica dimostra come il suono dal momento della sua generazione fino all’ascolto finale sia una somma di molteplici fattori che lo modificano e lo rendono piuttosto eterogeneo. I tentativi scientifici per ottimizzare l’ascolto non possono ancora considerarsi soddisfacenti, ma ciò che mette in crisi gran parte degli studiosi, è altresì motivo di interesse per chi, come un buon ascoltatore, ha imparato più a valorizzare le imperfezioni che la risoluzione matematica.

Il suono è anche difficile da qualificare. La “semplice” analisi dello spettro di frequenza, del livello di pressione sonora, dei rapporti numerici tra fondamentali di due o più suoni eccetera  non sono mai facilmente correlabili con le relative sensazioni di timbro, loudness, armonia eccetera.

Un’incredibile esempio di mancata corrispondenza è quello del “comma pitagorico” ossia la differenza tra gli intervalli, tra i toni e i semitoni, questione centralissima nello sviluppo della musica e nel suo legame con matematica e fisiologia, corrispondenza non facile. Pitagora aveva abilmente nascosto questa anomalia, questo apparente assurdo (e pensare che questo stesso termine deriva da “Absurdom” dal sordo, come chiamava Pitagora le cose irrazionali!), non trovandone una soluzione che poi puntualmente arrivò, con un grosso grado di approssimazione, con Aristosseno di Taranto. Per la cronaca, il segreto di Pitagora ebbe un traditore dal nome Ippaso di Metaponto, al quale venne costruita una tomba in vita, e attentato.

Sin da allora quindi, Il rapporto tra la scienza del suono e la fisiologia, nella storia ha creato non pochi problemi, ed è forse per questo che il suo sviluppo è stato leggermente ritardato rispetto ad altre discipline, ma è proprio questa sua caratteristica a renderlo più vicino all’umano. L’introduzione del Mel, del Son, del Phon, di varie curve di pesatura e di quanto di più soggettivo possa ricondurre ad una scala di misura, dimostra l’esigenza di razionalizzare, seppur a volte in forma approssimata, la capacità sensoriale umana, influenzata da infatti, il suono contribuisce a stimolare ogni singolo soggetto fino a determinarne una serie sconfinata di comportamenti, un’enorme quantità di parametri interagenti.
L’altro strumento che alimenta l’attenzione verso l’argomento è la versatilità del sistema uditivo e la sua interazione con gli altri sensi umani.
Giovanni Nepero (1550 – 1617)
Facile dire, a questo punto, che discipline come l’auxologia (studio dell’evoluzione fisica), la psicologia, o la neurologia per esempio, rimangono chiuse a loro stesse adoperando un gergo non facilmente miscelabile a quello fisico, ma sarebbe troppo ingenuo. Opportuno invece è considerare a gran valore il contributo offerto dai teorici e sperimentatori di queste discipline.
Disfunzioni come l’amusia o l’afasia sono state in parte risolte grazie all’interscambio della sapienza prodigata nelle varie discipline.

Per venire in soccorso alla non linearità dell’ascolto umano si usa l’operatore matematico fisiologico per eccellenza: il Logaritmo. L’intuizione fu di  Nepero (1550-1617), che ragionò empiricamente più o meno così:

Immaginiamo di stare in una stanza buia; appena accendiamo una lampadina la nostra percezione cambia sensibilmente, lo stesso avviene se dopo la prima ne accendiamo una seconda. Comincia ad essere un incremento di sensazione ridotto quando da dieci lampadine ne accendiamo un’undicesima.

 

Via via che il numero delle lampade accese aumenta dovranno essere molte di più le lampade da accendere per avere la prima iniziale sensazione e per notare la stessa differenza. Questo esperimento dimostra che la nostra sensazione umana non risponde linearmente agli stimoli.

Il Logaritmo

La nostra mente segue un ritmo, ordinato per convenzione da un operatore matematico chiamato Logaritmo (logos = mente e arithmos = numero) numero della mente, come volle chiamarlo Nepero. Questa caratteristica umana, fa sì che i due più importanti parametri del suono, ossia intensità e frequenza, rispondano esattamente nella maniera sopra citata. Infatti in prossimità degli stimoli inferiori nella banda, gli incrementi percepibili sono ridotti, mentre con l’aumento dell’intensità e della frequenza verso gli estremi del campo udibile risultano di grande separazione prima che diventino rilevabili. Il campo udibile è compreso tra una pressione di 20 micropascal ed un massimo di 100 Pascal corrispondenti alla soglia di udibilità minima e quella del dolore, un frazionamento convenzionalmente stabilito tra 0 e 120 Phon.

Le Curve Isofoniche

Questa pressione, deve prevedere un’oscillazione del mezzo radiante tra circa 20 e 20000 cicli al secondo (hertz = Hz). Questa mutazione della risposta uditiva nel range delle possibilità umane è ben rappresentato dalla curva di indagine media elaborata da Fletcher e Munson e che viene comunemente denominata grafico delle curve isofoniche, cioè di uguale sensazione d’intensità alle varie frequenze.

 

Se pur da questa media sono nate tutte le unità di misura soggettive con lo scopo di avvicinare la sensazione umana al rigore scientifico, questi risultati sono soggetti a variazioni via via che gli studi si approfondiscono e che le possibilità tecnologiche avanzano.

L’unità di misura soggettiva è il risultato di questa incompatibilità tra la fisica e la fisiologia. Tutte queste misure sono state stabilite su campioni di ascoltatori e quindi sono medie statistiche. Alcune di esse sono usate esclusivamente nei laboratori di ricerca.

Oggi si fa uso di queste unità di misura in base alle esigenze di studio:

  • PHON: Unità di misura soggettiva ed è uguale al livello di pressione acustica in dB sopra i 20 Micropascal in condizioni ottimali a mille Hertz.
  • SON: Corrisponde a S = 2 (P −40) 10 dove P è il livello di intensità soggettiva in Phone S l’intensità in Son, 1 Sone corrisponde quindi a 40 Phon.
  •  PndB: Unità di livello di rumore percepito, è uguale al livello sonoro sopra i 20 micropascal calcolato sui terzi di ottava.
  •  noy: Unità di rumorosità definita da N = 2 (L −40) 10 , dove L è il livello di PndB ed N la rumorosità in livello di rumore percepito di 40 PndB.
  •  EAD: (Equivalent acoustic distance) è la massima distanza utile per la comprensione di un dialogo, ossia la distanza massima tra oratore e ascoltatore senza amplificazione.
  • Alcons: Secondo parametri anglosassoni, è il livello di comprensione di un parlato di lingua inglese. Mette in relazione il suono diretto con il decadimento delle prime riflessioni, è molto usato negli Stati Uniti dai consulenti di acustica.
  •  Mel: Unità soggettiva divisa in parti (da 32 a 4000 parti), si usa per determinare l’altezza soggettiva delle bande critiche, dove ognuna di esse è circa 100 Mel.
  •  Bark: Unità di misura dell’altezza soggettiva e corrisponde a 100 Mel, la banda audio, composta da 24 bande critiche corrisponde esattamente a 24 Bark, infatti essa è legata alla frequenza M centrale.
  •  AI: E’ il primo tentativo nella storia di misurare l’intellegiblità di un parlato messo a punto dai Laboratori Bell nel 1940. Consiste nel dividere in 20 bande l’intero range di frequenza e valutare quanto di ognuna di esse contribuisce all’intellegibiltà. Ne è nata una tabella utile che negli anni `e stata sempre più perfezionata.
  • RASTI: (Rapid Speech Transmission Index), messo a punto dalla Bruel & Kjaer è un metodo aggiornato dell’ STI (Speech Transmission Index) e in contrasto con esso. Misura due bande, 500 e 2000 Hz, modulate su un parlato per riscontrarne gli effetti sull’intelligibilità.
  • STI: (Speech Transmission Index) E’ un sistema elaborato in america e standardizzato dalla ANSI per tentare di misurare l’intellegibilità basato su differenze di frequenze equalizzate con lo stesso parlato. La soggettività è determinante, e per quanto sia uno standard, ha pur sempre un largo margine di approssimazione.
  • SII: (Speech Intelligibility Index), è un sistema che mette in relazione l’intellegibilità con le bande critiche, è molto simile all’ STI ma prevede diverse divisioni delle bande. Grafico delle soglie musica, parlato, ecc.
  • ITD: (Interaural Time Difference) differenza interaurale di tempo.
  • IID: (Interaural Intensity Difference) differenza interaurale di intensità.
  • HRTF: (Head Related Transfert Function) è un fattore di comportamento dell’ascolto in base alla testa e a tutte le modificazioni delle caratteristiche del suono per sua causa.
  • DTF: (Directionally transfert function) consiste in un coefficiente ricavato da una serie di componenti e relativi calcoli per determinare la spazialità del suono.

Oggi ci sono diversi dipartimenti di prestigiose Università che stanno studiando le risposte soggettive del suono con l’intento di costruirne una scala e di conseguenza una nuova unità di misura. È un gran pullulare di teorie, statistiche e misure che vengono spesso pubblicate con l’unica, grande e leale introduzione: Studiare il suono è l’essere consapevoli di una sua singolarità dovuta alle infinite condizioni che l’hanno determinato. Ed è per questo che il suono non sempre si definisce, ma si interpreta.