Come suona la voce umana?
Nel precedente articolo, ho tentato di giustificare l’importanza che ha nella vita di tutti i giorni, la capacità di noi esseri umani di emettere suoni, nonché di elaborare già nel nostro cervello le informazioni in essi contenute .
Oggi mi soffermerò su quali suoni siamo in grado di emettere e su come siamo in grado di farlo.
Innanzitutto, anche se può risultare banale, è importante specificare che i suoni che produciamo, come tutte “le cose” della natura, sono segnali a tempo continuo ovvero analogici.
Un segnale abbiamo detto che in sostanza è un qualcosa che varia nel tempo, questo qualcosa, può essere una grandezza fisica qualunque (corrente elettrica, velocità, potenza…..).
Dunque verrà spontaneo domandarsi: qual è questa grandezza per un generico segnale audio analogico, come ad esempio quello che emettiamo tramite le nostre corde vocali?
Si può dire che i suono non sono altro che variazioni di pressione.
Chiarisco il concetto con un semplice esempio: tutti nella nostra mente abbiamo l’immagine di una chitarra che suona, ovvero di una corda che vibra…
Se riflettiamo un momento, una corda vibrando cosa fa?
Perturba l’aria circostante oscillando nel tempo intorno ad una posizione di equilibrio, facendo variare così la pressione che l’aria esercita sulle superfici vicine.
Se una di queste superfici è proprio quella del timpano del nostro orecchio, predisposto a recepire tali variazioni di pressione, udiremmo allora un suono.
Come abbiamo un organo atto a decodificare suoni abbiamo due corde vocali per emetterli.
Esse si trovano nella laringe, e semplificando, si può dire che sono un insieme di fibre muscolari e mucose (vengono dette infatti anche pliche muscolo-mucose), che vibrando perturbano l’aria uscente verso le cavità orali.
Come sappiamo il nostro orecchio è limitato nella percezione dei suoni, possiamo udire componenti spettrali da 16Hz a 20kHz circa, sarà lecito allora chiedersi: quale è il contenuto in frequenza (banda passante) della nostra voce e da cosa dipende?
Si può sicuramente affermare che sopra i 4-5kHz la voce umana non a componenti spettrali rilevanti.
Per capirci si pensi al famoso Do di petto di un tenore, che si trova a 1,1kHz, considerando tutte le componenti, anche quelle secondarie (l’ottava 2,2, l’ottava ancora dopo 4,4…) si comprende come per una voce maschile già a 4kHz siamo al limite.
Le caratteristiche dello spettro della voce umana dipendono molto dalla morfologia delle corde vocali, che ha delle caratteristiche ben precise, ma varia in modo significativo da persona a persona.
La prima grande distinzione è sicuramente in base al sesso. La differenza timbrica tra uomo e donna è dovuta principalmente allo spessore , le corde di un uomo sono più spesse, perciò “vibrano con meno frequenza” ed il timbro risulta più grave.
Le corde vocali sono gli elementi essenziali della fonazione senza le quali si avrebbe mutismo assoluto, ma il suono della voce di un individuo dipende in modo determinante, anche dal modo in cui avvengono le modulazioni della colonna d’aria nella faringe e nella bocca.
Particolare importanza hanno i seni paranasali ed i seni mascellari del cranio.
Per comprendere quanto è importante che la voce risuoni bene “nella testa”, si pensi a quando si è raffreddati, cioè si ha “il naso chiuso”, allora, anche se le corde vocali sono perfettamente funzionanti, il suono della nostra voce muta notevolmente; chi canta sa, che con il raffreddore, certe note dell’estensione si raggiungono con notevole difficoltà.
“Utilizzando bene la testa” è dunque possibile: modulare la voce in modo da far risaltare certe componenti spettrali rispetto ad altre, dare più potenza….
Notiamo così che, la maggior parte delle operazioni matematiche che riusciamo a compiere sui suoni con i moderni dispositivi digitali, le facevamo quasi tutte con la voce già da millenni.
Da ciò si può trarre un’osservazione di carattere più generale.
Per tutte le scoperte scientifiche, anche quelle nate in dalla ricerca in campi lontani dallo studio della macchina umana in sé, si è sempre scoperta successivamente un enorme similitudine, con meccanismi che lavoravano in noi dalla notte dei tempi (ad esempio conduzione elettrica - conduzione neuro muscolare….).
Forse proprio studiando noi stessi, troveremo interessanti risposte a molti problemi irrisolti in campo scientifico.
Oggi mi soffermerò su quali suoni siamo in grado di emettere e su come siamo in grado di farlo.
Innanzitutto, anche se può risultare banale, è importante specificare che i suoni che produciamo, come tutte “le cose” della natura, sono segnali a tempo continuo ovvero analogici.
Un segnale abbiamo detto che in sostanza è un qualcosa che varia nel tempo, questo qualcosa, può essere una grandezza fisica qualunque (corrente elettrica, velocità, potenza…..).
Dunque verrà spontaneo domandarsi: qual è questa grandezza per un generico segnale audio analogico, come ad esempio quello che emettiamo tramite le nostre corde vocali?
Si può dire che i suono non sono altro che variazioni di pressione.
Chiarisco il concetto con un semplice esempio: tutti nella nostra mente abbiamo l’immagine di una chitarra che suona, ovvero di una corda che vibra…
Se riflettiamo un momento, una corda vibrando cosa fa?
Perturba l’aria circostante oscillando nel tempo intorno ad una posizione di equilibrio, facendo variare così la pressione che l’aria esercita sulle superfici vicine.
Se una di queste superfici è proprio quella del timpano del nostro orecchio, predisposto a recepire tali variazioni di pressione, udiremmo allora un suono.
Come abbiamo un organo atto a decodificare suoni abbiamo due corde vocali per emetterli.
Esse si trovano nella laringe, e semplificando, si può dire che sono un insieme di fibre muscolari e mucose (vengono dette infatti anche pliche muscolo-mucose), che vibrando perturbano l’aria uscente verso le cavità orali.
Come sappiamo il nostro orecchio è limitato nella percezione dei suoni, possiamo udire componenti spettrali da 16Hz a 20kHz circa, sarà lecito allora chiedersi: quale è il contenuto in frequenza (banda passante) della nostra voce e da cosa dipende?
Si può sicuramente affermare che sopra i 4-5kHz la voce umana non a componenti spettrali rilevanti.
Per capirci si pensi al famoso Do di petto di un tenore, che si trova a 1,1kHz, considerando tutte le componenti, anche quelle secondarie (l’ottava 2,2, l’ottava ancora dopo 4,4…) si comprende come per una voce maschile già a 4kHz siamo al limite.
Le caratteristiche dello spettro della voce umana dipendono molto dalla morfologia delle corde vocali, che ha delle caratteristiche ben precise, ma varia in modo significativo da persona a persona.
La prima grande distinzione è sicuramente in base al sesso. La differenza timbrica tra uomo e donna è dovuta principalmente allo spessore , le corde di un uomo sono più spesse, perciò “vibrano con meno frequenza” ed il timbro risulta più grave.
Le corde vocali sono gli elementi essenziali della fonazione senza le quali si avrebbe mutismo assoluto, ma il suono della voce di un individuo dipende in modo determinante, anche dal modo in cui avvengono le modulazioni della colonna d’aria nella faringe e nella bocca.
Particolare importanza hanno i seni paranasali ed i seni mascellari del cranio.
Per comprendere quanto è importante che la voce risuoni bene “nella testa”, si pensi a quando si è raffreddati, cioè si ha “il naso chiuso”, allora, anche se le corde vocali sono perfettamente funzionanti, il suono della nostra voce muta notevolmente; chi canta sa, che con il raffreddore, certe note dell’estensione si raggiungono con notevole difficoltà.
“Utilizzando bene la testa” è dunque possibile: modulare la voce in modo da far risaltare certe componenti spettrali rispetto ad altre, dare più potenza….
Notiamo così che, la maggior parte delle operazioni matematiche che riusciamo a compiere sui suoni con i moderni dispositivi digitali, le facevamo quasi tutte con la voce già da millenni.
Da ciò si può trarre un’osservazione di carattere più generale.
Per tutte le scoperte scientifiche, anche quelle nate in dalla ricerca in campi lontani dallo studio della macchina umana in sé, si è sempre scoperta successivamente un enorme similitudine, con meccanismi che lavoravano in noi dalla notte dei tempi (ad esempio conduzione elettrica - conduzione neuro muscolare….).
Forse proprio studiando noi stessi, troveremo interessanti risposte a molti problemi irrisolti in campo scientifico.
Ilario Ferrari
1 commento:
Hai completato alcuni buoni punti su thematblog.blogspot.ru. Ho fatto una ricerca sul tema e ha trovato la maggior parte delle persone avranno la stessa opinione con il tuo blog.
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