Domande percezione

Da "Fisica, onde Musica": un sito web su fisica delle onde e del suono, acustica degli strumenti musicali, scale musicali, armonia e musica.

Perché si può sentire con l'orecchio sinistro un suono anche se proviene da destra?

  • In effetti, se esponiamo l'orecchio destro alla luce, quello sinistro sarà in ombra. Allora non esiste un'ombra per le onde sonore?
  • In effetti esiste, ma l'ombra è una proprietà che dipende strettamente dalla lunghezza d'onda delle onde che si considerano. Più le dimensioni degli ostacoli sono grandi rispetto a quelle della lunghezza d'onda più l'ombra diventa indistinta. Quando le dimensioni dell'ostacolo sono paragonabili a quelle della lunghezza dell'onda che lo investe, l'ombra non esiste più, e l'onda è in grado di propagarsi oltre l'ostacolo aggirandolo come se questo non esistesse affatto. Questo fenomeno si chiama diffrazione. Se ne può visualizzare un esempio seguendo le istruzioni contenute nella pagina diffrazione prodotta da un ostacolo.
  • Le dimensioni laterali della testa (una ventina di cm) sono paragonabili alla lunghezza d'onda di molti suoni udibili. Tali suoni, quindi, sono in grado di aggirare l'ostacolo raggiungendo l'altro orecchio.
  • Ovviamente, per alcune frequenze (elevate), la testa costituisce un vero ostacolo, e quindi all'orecchio "in ombra" tali frequenze giungeranno molto attenuate (difficilmente non giungeranno affatto, perché le due orecchie non sono esattamente isolate tra di loro, ed il suono può propagarsi anche attraverso lo scheletro).
  • Ciò significa che il contenuto spettrale di un suono complesso, cioè l'intensità delle frequenze che lo compongono, sarà lievemente differente quando giunge alle due orecchie provenendo da un lato anziché di fronte!

A cosa serve allora avere due orecchie?

  • Il cervello è in grado di analizzare in tempi molto rapidi molte informazioni relative ad un segnale acustico che raggiunge l'apparato uditivo. Avendo a disposizione due orecchie esso riesce anche ad analizzare la differenza tra due "percezioni" diverse della stessa sorgente. In particolare:
    1. un suono proveniente da destra giunge con un piccolo anticipo all'orecchio destro rispetto al sinistro.
    2. Il segnale sarà più intenso a destra perché il cammino per giungere a sinistra è più lungo.
    3. Inoltre (vedi domanda precedente) il suono che arriva a sinistra avrà anche un timbro leggermente più scuro di quello che giunge a destra.
  • Elaborando queste differenze il cervello è in grado di determinare dati quali la distanza e la posizione della sorgente sonora.

Avere due orecchie costituisce all'incirca l'equivalente di avere due occhi: aggiunge la terza dimensione al campo sonoro che ci circonda. Per maggiori dettagli vedi la pagina sulla localizzazione della sorgente sonora.


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