Intensità, timbro e altezza sono caratteristiche, o proprietà di suoni. L'intensità del suono si riferisce alla potenza della sorgente che emette, così come la quantità di energia quale suono è in grado di trasportare; il timbro si riferisce alla forma delle oscillazioni del suono e l'altezza, a sua volta, è determinata dalla frequenza del suono.
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Intensità
IL intensitàsonoro misura la quantità di energia che un'onda sonora è in grado di trasferire ogni secondo su un'area di 1 m². L'intensità è correlata al ampiezza dell'onda ed è definita da potenza emesso dalla fonte diviso per il la zona del fronte d'onda sonora, come mostrato di seguito:
I - Intensità sonora (W/m²)
P - Potenza (W)
A - Area fronte d'onda (m²)
La figura seguente illustra il fronte dell'onda sonora, che è sagomato Circolare, poiché i suoni sono tridimensionali e si propagano con la stessa velocità in tutte le direzioni:
Attraverso la figura è possibile vedere che, spostandoci di una distanza r, l'area del fronte d'onda aumenta con il quadrato della distanza. Essendo un'onda sferica, quest'area può essere calcolata con l'espressione 4πr².
nonostante il unità di intensità sonoraessere il watt per metro quadrato, l'intensità del suono è comunemente misurata in a scala logaritmica conosciuto come scala a campana, creato dall'inventore del telefono, Alexander Graham Bell.
La scala Bell utilizza le proprietà del logaritmo in base 10 per confrontare suoni di diversa intensità, quindi, il valore più basso su questa scala è anche il valore più basso di intensità sonora udibile (chiamato io0), di 10-12 W/m², conosciuto anche come soglia di udibilità. Secondo questa scala, i suoni di diversa intensità sono legati a I0 nel seguente modo:
no – numero di bel
Applicando le proprietà logaritmiche nell'equazione presentata, si ottiene la seguente espressione:
Il calcolo sopra consente di calcolare il numero di decibel di un'onda sonora di intensità I. Il decibel è un sottomultiplo dieci volte più piccolo del bel. Da ciò, è possibile capire che un suono da 20 decibel è 10 volte più forte di un suono da 10 decibel, per esempio.
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Quando qualche suono ha grande intensità, diciamo che questo suono è forte, al contrario, è un suono debole.
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Carta intestata
oh timbro è la caratteristica dei suoni che ci permette di differenziare una nota musicale emessa da un pianoforte da un violino, per esempio. Il timbro è il forma d'onda sonora, ogni strumento musicale ha la propria modalità di vibrazione, che si traduce nella produzione di un suono caratteristico.
Il timbro assicura anche che la voce umana sia diversa per ogni individuo, permettendoci di attivare i dispositivi tramite comandi vocali, ad esempio.
Altezza
L'altezza di un suono è correlata alla sua frequenza, che misura il numero di oscillazioni che l'onda sonora produce ogni secondo. La misura della frequenza è data in hertz (Hz).
n - numero di oscillazioni
Δt – intervallo/i di tempo
La frequenza del suono può essere ottenuta tramite il velocità di propagazione e la lunghezza d'onda del suono. Orologio:
v – velocità di propagazione (m/s)
– lunghezza d'onda (m)
f - frequenza (Hz)
Gli esseri umani non sono in grado di sentire alcuna frequenza sonora, infatti, la nostra percezione è piuttosto limitata: siamo in grado di sentire solo frequenze che gamma da 20 Hz a 20.000 Hz, questo intervallo è noto come spettro udibile.
Qualsiasi suono che ha una frequenza inferiore a 20 Hz non è udibile dall'uomo e viene chiamato infrasuoni, invece, i suoni che hanno una frequenza maggiore di 20.000 Hz, anche da noi non udibili, sono conosciuti come ultrasuoni. Vuoi saperne di più sull'argomento? Accedi al nostro testo su infrasuoni ed ultrasuoni.
Di Rafael Hellerbrock
Insegnante di fisica
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
HELERBROCK, Rafael. "Intensità, timbro e altezza"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/intensidade-timbre-altura.htm. Consultato il 27 giugno 2021.
