Fisica Acustica · Logopedia
Le Onde Sonore
SLIDE 1 / 10 — Cos'è il suono
Il suono: una perturbazione che viaggia

Il suono nasce quando qualcosa vibra e quella vibrazione si trasmette all'aria circostante, creando un'onda che raggiunge le nostre orecchie.

🔑 Il suono è un'onda longitudinale meccanica: ha bisogno di un mezzo (aria, acqua, solidi) per propagarsi. Nel vuoto il suono non viaggia.
🗣️ Sorgente: corde vocali, altoparlante, tamburo, corde di chitarra
🌬️ Mezzo: aria (nella maggior parte dei casi), acqua, ossa del cranio
👂 Ricevitore: orecchio umano, microfono, animali (anche ultrasuoni)

Il suono non va "dall'uno all'altro" — è l'onda di pressione che viaggia.

SLIDE 2 / 10 — Compressione e rarefazione
Come vibra l'aria: zone di pressione alta e bassa

Quando una sorgente vibra, spinge le molecole d'aria avanti e indietro, creando zone alternate di alta pressione (compressione) e bassa pressione (rarefazione).

1 Hz
🔴
Compressione
molecole ravvicinate
pressione alta
🔵
Rarefazione
molecole distanziate
pressione bassa
SLIDE 3 / 10 — Le frequenze udibili
Cosa sente l'orecchio umano?

L'orecchio umano percepisce suoni solo in un certo intervallo di frequenze. Fuori da questo intervallo, esistono comunque le onde — ma non le sentiamo.

Infrasuoni < 20 Hz
elefanti, balene
Udibile: 20 Hz — 20 000 Hz
🧑 orecchio umano
Ultrasuoni > 20 000 Hz
pipistrelli, ecografia
🗣️ Il parlato è perlopiù tra 250 e 4000 Hz. Le consonanti fricative (s, f, sc) hanno energie alle frequenze più alte (~2000–8000 Hz).
🦇 I pipistrelli usano ultrasuoni per orientarsi nell'oscurità. L'ecografia medica usa ultrasuoni >1 MHz per vedere i tessuti.
SLIDE 4 / 10 — La velocità del suono
Quanto veloce viaggia il suono nell'aria?

La velocità del suono nell'aria dipende dalla temperatura. Più fa caldo, più le molecole si muovono velocemente e il suono si propaga più rapidamente.

v ≈ 331 + 0.6 · T°C   (m/s)
20 °C
A 20°C: v = 331 + 0.6 × 20 = 343 m/s

343 m/s ≈ 1235 km/h. In un secondo il suono percorre circa 343 metri — più o meno la lunghezza di tre campi da calcio.

SLIDE 5 / 10 — Velocità in diversi mezzi
Il suono viaggia diversamente in ogni mezzo

La velocità del suono dipende dal mezzo, non dalla sorgente. Nei solidi e nei liquidi il suono è molto più veloce che nell'aria.

MezzoVelocità (m/s)Confronto
🌬️ Aria (20°C)343—
💧 Acqua (25°C)14804× più veloce
🦴 Osso (cranio)~350010× più veloce
🪨 Acciaio512015× più veloce
🗣️ Il suono si trasmette anche attraverso le ossa del cranio. Per questo la nostra voce registrata suona diversa: sentiamo noi stessi sia per via aerea che per via ossea.
SLIDE 6 / 10 — Il decibel
Come misuriamo il volume del suono: il decibel (dB)

L'intensità del suono si misura in decibel (dB). La scala decibel è logaritmica: +10 dB = 10 volte più intenso.

🍃 Foglie che frusciano
10 dB
🗣️ Conversazione normale
60 dB
📣 Voce alta / urlo
80 dB
🎸 Concerto rock
110 dB
⚠️ Esposizione prolungata a suoni >85 dB può causare danni all'udito. I logopedisti devono prestare attenzione all'igiene vocale e all'intensità di voce usata nel lavoro clinico.
🗣️ La voce parlata è normalmente 50–65 dB. Urlare può raggiungere 80–90 dB.
SLIDE 7 / 10 — Frequenza e altezza
Frequenza → altezza del suono (grave/acuto)
200 Hz
Voce femminile parlata tipica (~200 Hz)
FrequenzaPercezioneEsempio
80–150 HzGraveVoce maschile
150–300 HzMedio-graveVoce femminile
440 HzMedio-acutoLa4 (diapason)
1000–4000 HzAcutoConsonanti sibilanti
SLIDE 8 / 10 — La forma d'onda del suono
Suoni puri e suoni complessi

Un suono puro ha una sola frequenza — come un diapason. La voce umana è molto più complessa: è una combinazione di molte frequenze sovrapposte.

puro
🎵 Suono puro (sinusoidale): una sola frequenza, come un diapason.

La voce ha una forma d'onda complessa perché le corde vocali producono non solo la frequenza fondamentale ma anche le sue armoniche (multipli interi).

SLIDE 9 / 10 — Il suono della voce
Dalla corda vocale all'orecchio

Il percorso del suono vocale è affascinante:

🫁
Polmoni
flusso d'aria
🗣️
Corde vocali
vibrazione → onda
🫦
Tratto vocale
filtraggio, risonanza
👂
Orecchio
percezione
🔬 Frequenza fondamentale F0: determina l'altezza della voce (grave/acuta)
📊 Armoniche: multipli di F0, danno il timbro caratteristico
🔊 Formanti: le risonanze del tratto vocale che amplificano certe armoniche → determinano le vocali
⚕️ Un logopedista usa strumenti come la laringoscopia e l'analisi spettrale per visualizzare le frequenze della voce e individuare patologie.
SLIDE 10 / 10 — Riepilogo
Riepilogo: le onde sonore
↔
Longitudinale
compressione/rarefazione
Hz
Frequenza
20–20 000 Hz udibili
343
Velocità aria
m/s a 20°C
dB
Decibel
intensità sonora
v = 331 + 0.6 · T°C   (m/s)
🗣️ Il suono e la voce:
• Le corde vocali producono onde longitudinali nell'aria
• La frequenza fondamentale (F0) determina grave/acuto
• L'ampiezza determina il volume (misurato in dB)
• Il tratto vocale modifica la composizione delle frequenze
📌 Prossimo argomento: Propagazione del Suono — eco, riflessione, effetto Doppler