Sistema uditivo umano
21 ottobre 2010
Sistema Uditivo e Analisi in Frequenza
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L'Orecchio Umano
Orecchio interno
Struttura dell’orecchio
esterno e dell’orecchio
interno (organo del Corti)
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Coclea
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Sensibilità della coclea
• Sezionando la coclea si ha una specie
di doppia lamina che viene
sensibilizzata diversamente a
seconda delle frequenze di
eccitazione del segnale acustico,
come avviene, ad esempio, per la
corda di una frusta.
• Si osservi come le basse frequenze
interessino la parte terminale mentre
le alte frequenze la parte iniziale.
• Due segnali con bande sovrapposte
(in tutto o in parte) si mascherano in
modo tale che il segnale di maggiore
intensità annulla il segnale più
debole, a meno che quest'ultimo non
sia di larghezza di banda
sufficientemente larga.
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La coclea
• Ad ogni punto della coclea corrisponde un valore ottimo
della frequenza per il quale si ottiene la massima
eccitazione. In figura si possono osservare questi valori di
frequenza per la coclea umana.
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Sistema uditivo umano:
Il sistema uditivo umano presenta una sensibilità meno accentuata alle
frequenze molto basse (poche decine di Hz) ed a quelle elevate (oltre i
15kHz).
Per procurare la stessa
sensazione
sonora
(phon) occorrono, a
frequenze diverse, livelli
di
pressioni
sonore
diverse

suoni di stessa intensità
ma frequenza diversa
vengono
percepiti
dall’orecchio in modo
diverso.
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Le nuove curve ISO di “equal Loudness”:
Nel 2003 la ISO 226 è stata revisionata. Nella nuova norma, le curve di
egual sensazione sonora hanno cambiato significativamente forma:
In pratica, le nuove
curve sono ancora piu’
“gobbe”, per cui ora un
suono di 40 dB a 1000
Hz corrisponde ad un
suono di ben 65 dB a
100 Hz.
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Filtri di “ponderazione”:
La sensibilità dell’orecchio varia al variare della frequenza.
Per considerare il fatto che suoni con pari valore di SPL ma con frequenza
diversa vengano percepiti dall’uomo in modo diverso occorre utilizzare dei
filtri di “pesatura”o “ponderazione”
• filtro di ponderazione “A”,
comunemente impiegato e il cui
andamento, si conforma alla
risposta dell’orecchio umano a
livelli medio-bassi [dB(A)].
• filtro di ponderazione “C”,
impiegato per rumori molto forti
o esplosioni [dB(C)].
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Filtro di “ponderazione” A:
Tabella dei valori della ponderazione “A”
da usare nei calcoli
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f (Hz)
12.5
16
20
25
31.5
40
50
63
80
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
2000
2500
3150
4000
5000
6300
8000
10000
12500
16000
20000
A (dB)
-63.4
-56.7
-50.5
-44.7
-39.4
-34.6
-30.2
-26.2
-22.5
-19.1
-16.1
-13.4
-10.9
-8.6
-6.6
-4.8
-3.2
-1.9
-0.8
0.0
0.6
1.0
1.2
1.3
1.2
1.0
0.5
-0.1
-1.1
-2.5
-4.3
-6.6
-9.3
f (Hz)
A (dB)
16
-56.7
31.5
-39.4
63
-26.2
125
-16.1
250
-8.6
500
-3.2
1000
0.0
2000
1.2
4000
1.0
8000
-1.1
16000
-6.6
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Mascheramento temporale
Dopo un suono forte, per un po’ di tempo, il sistema uditivo rimane meno
sensibile, come mostrato dalla “curve di mascheramento” di Zwicker. La
curva dipende dalla durata dell’impulso sonoro forte e dalla sua frequenza
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Mascheramento in frequenza
Un tono puro abbastanza forte crea una “maschera in frequenza”: un altro tono
puro che stia “sotto” tale maschera diviene inudibile. La maschera è
asimmetrica, ed ha maggior estensione a frequenze più alte del tono
mascherante
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