Selettività (dell’orecchio)

 

L’orecchio discrimina circa 1500 frequenze diverse.

Quello che è chiaro è che l’apparato uditivo processa il “segnale sonoro” in modo diverso da come possiamo fare con i segnali elettrici in laboratorio.

 

Le caratteristiche dell’apparato uditivo dipendono dalle caratteristiche fisiche, anatomiche e fisiologiche dell’orecchio.

Se non ci sono cellule ciliate in grado di “leggere” le frequenze oltre i 20kHz queste non arrivano al cervello e non producono sensazione uditiva (come confermato anche da chi sostiene che gli ultrasuoni possono essere percepiti).

 

Dire che l’orecchio è “sensibile” significa che è in grado di percepire certe frequenze, dire che è selettivo significa che è in grado di distinguere certe frequenze. Sensibilità e selettività variano con la frequenza.

 

Basse

Medie

Alte

Poco sensibile

Sensibile

Sensibile

Poco selettivo

Selettivo

Poco selettivo

Da 20 a 4000 Hz (2/3)

Da 4000 a 20000 Hz (1/3)

 

Sensibilità e selettività dell’orecchio sulle diverse bande di frequenza

 

 

Selettività e Sensibilità dell’orecchio

La membrana basilare (organo del Corti) è una specie di analizzatore di spettro meccanico. Ciascuna zona della membrana è sensibile ad una diversa banda di frequenze. L’ampiezza del movimento della membrana viene trasformata in impulsi elettrici (cellule ciliate) e inviata, attraverso il nervo acustico, al cervello per l’elaborazione. Il cervello non riceve un “segnale analogico” proporzionale al movimento del timpano ma una serie di treni di impulsi (molto simili a segnali digitali).

La membrana basilare è lunga circa 35 millimetri di questi due terzi coprono l’intervallo di frequenze da 20 a 4000 Hz (tastiera del pianoforte) mentre il restante terzo copre l’intervallo da 4 a 20 kHz. Da questo deriva la minore selettività alle alte frequenze. 

Curve di loudness: dette anche “curve isofoniche”. Per esempio un suono sinusoidale a 1000 Hz e livello 10 dB ed un suono sinusoidale a 20 Hz, ma 80 dB di livello, vengono percepiti come se avessero (soggettivamente) lo stesso livello (lo stesso “volume”). Questo significa che, a 20 Hz, l’orecchio è poco sensibile.  Al crescere del livello le curve diventano più “piatte” . Attorno ai 5000 Hz c’è la zona di massima sensibilità dell’orecchio.  

 

Da queste curve si capisce perché l’orecchio è meno sensibile alle basse frequenze.

 

 

Una variazione di 90 Phon in gamma media corrisponde ad una variazione di meno di 30 Phon a 20 Hz. Questo significa che le frequenze basse vengono percepite con una variazione di volume ridotta (come dire che la dinamica alle basse frequenze viene compressa).

 

L’orecchio, a bassa frequenza è molto meno sensibile rispetto alla gamma media -> fatica a distinguere le variazioni di ampiezza.

 

Il Phon misura il livello soggettivo del suono (il deciBell misura il livello oggettivo del suono)